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实验1 探究:浮力大小与哪些因素有关
探究过程中,通过弹簧测力计示数的变化反映浮力的变化,运用了
实验时应注意物体不能与
(a)浸入的体积不同
(b)浸没的深度不同
(c)浸入密度不同的液体
(a)探究物体
(b)探究
(c)探究液体
探究过程中,通过弹簧测力计示数的变化反映浮力的变化,运用了
转换法
。实验时应注意物体不能与
容器底
或容器壁相接触。(a)浸入的体积不同
(b)浸没的深度不同
(c)浸入密度不同的液体
(a)探究物体
排开液体的体积
是否影响浮力的大小。(b)探究
深度
是否影响浮力的大小。(c)探究液体
密度
是否影响浮力的大小。答案
1. 转换法
2. 容器底
3. 排开液体的体积
4. 深度
5. 密度
2. 容器底
3. 排开液体的体积
4. 深度
5. 密度
解析
【分析】
本题围绕探究浮力大小影响因素的实验展开，需明确实验方法、操作注意事项，以及各实验的变量对应关系：将不易测量的浮力转换为弹簧测力计示数变化的方法是转换法；实验时要避免物体接触容器底或壁，防止干扰测量；再根据每组实验的变量，判断探究的影响因素，从而完成填空。
【解析】
1. 浮力的大小无法直接观察测量，通过弹簧测力计示数的变化来间接反映浮力的变化，这种将不易测量的物理量转换为易测量物理量的方法是转换法，故第一个空填转换法。
2. 实验中若物体与容器底接触，容器底会对物体产生额外的支持力，导致弹簧测力计示数偏小，影响浮力测量结果，同时物体也不能与容器壁接触，故第二个空填容器底。
3. (a)组实验中，物体浸入液体的体积不同，液体密度相同，其他条件一致，因此探究的是物体排开液体的体积对浮力大小的影响，故填排开液体的体积。
4. (b)组实验中，物体浸没在同种液体中，仅浸没深度不同，其他条件相同，因此探究的是深度是否影响浮力大小，故填深度。
5. (c)组实验中，物体浸没在密度不同的液体中，其他条件一致，因此探究的是液体密度是否影响浮力大小，故填密度。
【答案】
转换法；容器底；排开液体的体积；深度；密度
【知识点】
浮力影响因素、转换法、实验操作规范
【点评】
本题考查探究浮力大小影响因素的基础实验，需掌握实验方法、操作要点及变量控制逻辑，属于对实验基础知识点的考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题围绕探究浮力大小影响因素的实验展开，需明确实验方法、操作注意事项，以及各实验的变量对应关系：将不易测量的浮力转换为弹簧测力计示数变化的方法是转换法；实验时要避免物体接触容器底或壁，防止干扰测量；再根据每组实验的变量，判断探究的影响因素，从而完成填空。
【解析】
1. 浮力的大小无法直接观察测量，通过弹簧测力计示数的变化来间接反映浮力的变化，这种将不易测量的物理量转换为易测量物理量的方法是转换法，故第一个空填转换法。
2. 实验中若物体与容器底接触，容器底会对物体产生额外的支持力，导致弹簧测力计示数偏小，影响浮力测量结果，同时物体也不能与容器壁接触，故第二个空填容器底。
3. (a)组实验中，物体浸入液体的体积不同，液体密度相同，其他条件一致，因此探究的是物体排开液体的体积对浮力大小的影响，故填排开液体的体积。
4. (b)组实验中，物体浸没在同种液体中，仅浸没深度不同，其他条件相同，因此探究的是深度是否影响浮力大小，故填深度。
5. (c)组实验中，物体浸没在密度不同的液体中，其他条件一致，因此探究的是液体密度是否影响浮力大小，故填密度。
【答案】
转换法；容器底；排开液体的体积；深度；密度
【知识点】
浮力影响因素、转换法、实验操作规范
【点评】
本题考查探究浮力大小影响因素的基础实验，需掌握实验方法、操作要点及变量控制逻辑，属于对实验基础知识点的考查，难度适中。
【难度系数】
0.5
一题通关
小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，两容器中分别装有一定量的水和酒精，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。($\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
基础设问
(1)分析图A、B、C，说明浮力大小跟
(2)分析图
(3)圆柱体从图C到D位置，发现两次弹簧测力计示数相同，圆柱体所受浮力都为1 N，他得出的结论是
拓展设问
(4)图C中圆柱体浸入水中的体积是
(5)酒精的密度是
(6)该实验探究主要运用的科学方法是
实验2 探究浮力的大小
小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，两容器中分别装有一定量的水和酒精，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。($\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$，$g$取$10\ \mathrm{N/kg}$)
基础设问
(1)分析图A、B、C，说明浮力大小跟
物体排开液体的体积
有关。(2)分析图
A、C、E
，说明浮力大小跟液体密度有关。(3)圆柱体从图C到D位置，发现两次弹簧测力计示数相同，圆柱体所受浮力都为1 N，他得出的结论是
浮力大小与物体所处的深度无关
。拓展设问
(4)图C中圆柱体浸入水中的体积是
$1×10^{-4}$
$\mathrm{m}^3$。(5)酒精的密度是
$0.8×10^{3}$
$\mathrm{kg/m}^3$。(6)该实验探究主要运用的科学方法是
控制变量
法；实验中选用不同液体进行多次实验，其目的是寻找普遍规律
（选填“寻找普遍规律”或“多次实验求平均值减小误差”）。实验2 探究浮力的大小
答案
1. 物体排开液体的体积
2. A、C、E
3. 浮力大小与物体所处的深度无关
4. $1×10^{-4}$
5. $0.8×10^{3}$
6. 控制变量 寻找普遍规律
2. A、C、E
3. 浮力大小与物体所处的深度无关
4. $1×10^{-4}$
5. $0.8×10^{3}$
6. 控制变量 寻找普遍规律
解析
【分析】
逐个分析各设问的解题思路：
1. 分析图A、B、C：A测圆柱体重力，B、C中液体均为水（密度相同），仅排开液体体积不同，弹簧测力计示数不同（浮力不同），据此判断浮力的影响因素。
2. 探究浮力与液体密度的关系：需控制排开液体体积相同，改变液体密度，结合装置图选择对应序号。
3. 分析图C到D：圆柱体在水中深度增加，但弹簧测力计示数不变（浮力不变），据此推导结论。
4. 求图C中浸入体积：利用阿基米德原理，已知浮力、水的密度和g，变形公式计算排开体积（即浸入体积）。
5. 求酒精密度：先得圆柱体重力，再算浸没在酒精中的浮力，结合阿基米德原理，利用排开体积相同的条件计算酒精密度。
6. 实验方法与多次实验目的：实验中控制变量探究，对应控制变量法；多次实验是为了得出普遍规律，而非减小误差。
【解析】
1. 图A、B、C中，液体密度相同，排开液体体积不同，浮力不同，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
2. 探究浮力与液体密度的关系，需控制排开体积相同，改变液体密度，故选A、C、E（A测重力，C、E排开体积相同，液体分别为水和酒精）。
3. 图C到D，圆柱体浸没在水中，深度变化但浮力不变，结论：物体浸没在同种液体中时，所受浮力大小与所处深度无关。
4. 图C中浮力$F_{浮}=1\ \mathrm{N}$，由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，得浸入体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$。
5. 设圆柱体重力为$G$，浸没在水中浮力$F_{浮水}=1\ \mathrm{N}$，浸没在酒精中浮力$F_{浮酒}=G-F_E$，因排开体积相同，故$\frac{F_{浮酒}}{F_{浮水}}=\frac{\rho_{酒}}{\rho_{水}}$，计算得$\rho_{酒}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
6. 实验控制变量探究，用控制变量法；多次实验目的是寻找普遍规律。
【答案】
1. 物体排开液体的体积
2. A、C、E
3. 浮力大小与物体所处的深度无关
4. $1×10^{-4}$
5. $0.8×10^{3}$
6. 控制变量 寻找普遍规律
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、控制变量法
【点评】
本题为浮力探究的基础实验题，围绕浮力的影响因素、阿基米德原理及实验方法展开，注重实验思路梳理和公式应用，是浮力章节的核心基础题型。
【难度系数】
0.6
逐个分析各设问的解题思路：
1. 分析图A、B、C：A测圆柱体重力，B、C中液体均为水（密度相同），仅排开液体体积不同，弹簧测力计示数不同（浮力不同），据此判断浮力的影响因素。
2. 探究浮力与液体密度的关系：需控制排开液体体积相同，改变液体密度，结合装置图选择对应序号。
3. 分析图C到D：圆柱体在水中深度增加，但弹簧测力计示数不变（浮力不变），据此推导结论。
4. 求图C中浸入体积：利用阿基米德原理，已知浮力、水的密度和g，变形公式计算排开体积（即浸入体积）。
5. 求酒精密度：先得圆柱体重力，再算浸没在酒精中的浮力，结合阿基米德原理，利用排开体积相同的条件计算酒精密度。
6. 实验方法与多次实验目的：实验中控制变量探究，对应控制变量法；多次实验是为了得出普遍规律，而非减小误差。
【解析】
1. 图A、B、C中，液体密度相同，排开液体体积不同，浮力不同，说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关。
2. 探究浮力与液体密度的关系，需控制排开体积相同，改变液体密度，故选A、C、E（A测重力，C、E排开体积相同，液体分别为水和酒精）。
3. 图C到D，圆柱体浸没在水中，深度变化但浮力不变，结论：物体浸没在同种液体中时，所受浮力大小与所处深度无关。
4. 图C中浮力$F_{浮}=1\ \mathrm{N}$，由阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{水}gV_{排}$，得浸入体积$V=V_{排}=\frac{F_{浮}}{\rho_{水}g}=\frac{1\ \mathrm{N}}{1.0×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×10\ \mathrm{N/kg}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m^3}$。
5. 设圆柱体重力为$G$，浸没在水中浮力$F_{浮水}=1\ \mathrm{N}$，浸没在酒精中浮力$F_{浮酒}=G-F_E$，因排开体积相同，故$\frac{F_{浮酒}}{F_{浮水}}=\frac{\rho_{酒}}{\rho_{水}}$，计算得$\rho_{酒}=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$。
6. 实验控制变量探究，用控制变量法；多次实验目的是寻找普遍规律。
【答案】
1. 物体排开液体的体积
2. A、C、E
3. 浮力大小与物体所处的深度无关
4. $1×10^{-4}$
5. $0.8×10^{3}$
6. 控制变量 寻找普遍规律
【知识点】
浮力的影响因素、阿基米德原理、控制变量法
【点评】
本题为浮力探究的基础实验题，围绕浮力的影响因素、阿基米德原理及实验方法展开，注重实验思路梳理和公式应用，是浮力章节的核心基础题型。
【难度系数】
0.6
