廣東省2020中考物理一輪復(fù)習(xí) 第十講 浮力 命題點(diǎn)2 探究浮力相關(guān)實(shí)驗(yàn)

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1、 命題點(diǎn)2　探究浮力相關(guān)實(shí)驗(yàn) 類(lèi)型1　探究影響浮力大小的因素 1. (2019貴港)如圖所示，是同學(xué)們?cè)凇疤骄客晃矬w所受的浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程圖．圖甲、乙、丙容器中裝的液體是水，圖丁容器中裝的液體是酒精，F(xiàn)1、F2、F3、F4分別是圖甲、乙、丙、丁中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)．請(qǐng)回答以下問(wèn)題： 第1題圖 (1)圖甲中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F1＝________N. (2)物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)所受的浮力為_(kāi)_______N. (3)分析圖中乙、丙兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與__________有關(guān)；分析圖中________兩圖實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體所受的浮力大小與液體密

2、度有關(guān)． (4)實(shí)驗(yàn)中采用的探究方法在研究物理問(wèn)題時(shí)經(jīng)常用到，稱(chēng)為_(kāi)_______法． 2. (2019綏化)如圖所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)掛著同一金屬塊的示數(shù)． 第2題圖 (1)金屬塊浸沒(méi)在水中時(shí)，受到的浮力是________ N. (2)分析圖丙、丁可知，浮力大小跟物體浸沒(méi)在水中的深度________(選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”)． (3)分析________兩圖可知，浸在液體中的物體所受浮力大小跟液體密度有關(guān)．戊圖中鹽水的密度是________ kg/m3.如果在實(shí)驗(yàn)中不小心使戊圖中的金屬塊接觸了容器底且與容器底有力的作用，此時(shí)測(cè)量

3、出的鹽水密度值將如何變化，并分析原因________________________________________________________________________． (4)實(shí)驗(yàn)中由于握著測(cè)力計(jì)的手臂易晃動(dòng)，導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，讀數(shù)困難．請(qǐng)你寫(xiě)出一種改進(jìn)措施___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 3. (2019白云區(qū)一模)小華在

4、探究影響浮力大小因素的實(shí)驗(yàn)中，先在空氣中測(cè)出圓柱體的重力大小是1.0 N，然后將圓柱體逐漸浸入水中，如圖甲所示，她測(cè)得圓柱體受到的浮力F和其底面進(jìn)入水中的深度h的對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表： 甲 　　 乙 第3題圖 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 h(cm) 2 4 6 8 10 12 F(N) 0.2 0.4 0.6 0.6 0.6 0.6 (1)第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為_(kāi)_______N. (2)利用表中數(shù)據(jù)，在圖乙中畫(huà)出F－h(huán)圖線． (3)實(shí)驗(yàn)中h＝6 cm時(shí)，圓柱體剛好全部浸沒(méi)在水中，則分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：浮力的大小與___

5、_____________有關(guān)，與________無(wú)關(guān)． (4)如改用濃鹽水做實(shí)驗(yàn)，在圖中再畫(huà)出F－h(huán)圖線，圖線上h＝6 cm點(diǎn)的位置變________(選填“高”或“低”)，判斷的依據(jù)是：_____________________________________． 類(lèi)型2　探究浮力與排開(kāi)液體重力的關(guān)系 4. (2019廣東省一模)如圖是“探究浮力的大小與排開(kāi)的水所受重力關(guān)系”的過(guò)程情景，請(qǐng)根據(jù)圖示完成下面的填空． 第4題圖 (1)實(shí)驗(yàn)中所用圓柱體的重力為_(kāi)_______N. (2)圖B中存在的錯(cuò)誤是________． (3)糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在圖C中，圓柱體受到的浮

6、力F浮＝________N. (4)根據(jù)圖________可以得出，圓柱體排開(kāi)的水所受的重力為_(kāi)_______N. (5)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：浸在水中的物體受到的浮力________物體排開(kāi)水所受到的重力(選填“大于”“小于”或“等于”)． (6)糾正圖B中的錯(cuò)誤后，圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)逐漸減小，水對(duì)杯底的壓強(qiáng)________(選填“逐漸增大”“逐漸減小”或“保持不變”)． 5. (2019福建)如圖所示，“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)步驟如下； ①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體所受的重力G(圖甲)； ②將物體浸沒(méi)在水面恰好與溢口相平的溢水杯中，用空的小桶接從溢水杯里被物

7、體排開(kāi)的水，讀出這時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)F(圖乙)； ③測(cè)出接水后小桶與水所受的總重力G1(圖丙)； ④將小桶中的水倒出，測(cè)出小桶所受的重力G2(圖丁)； ⑤分別計(jì)算出物體受到的浮力和排開(kāi)的水所受的重力，并比較它們的大小是否相同． 第5題圖 回答下列問(wèn)題： (1)物體浸沒(méi)在水中，受到水的浮力F?。絖_______，被排開(kāi)的水所受的重力G排＝________．(用上述測(cè)得量的符號(hào)表示) (2)指出本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因(寫(xiě)出兩點(diǎn))： (a)______________________； (b)______________________． (3)物體沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中，______

8、__(選填“能”或“不能”)用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證阿基米德原理． 參考答案及解析 命題點(diǎn)2　浮力相關(guān)實(shí)驗(yàn) 1. (1)4.8　 (2)2　 (3)排開(kāi)液體的體積　丙、丁　(4)控制變量 【解析】(1)題圖甲中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值是0.2 N，故彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是4.8 N；(2)由題圖丙可知，物體完全浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.8 N，故此時(shí)物體所受的浮力F?。紾－F3＝4.8 N－2.8 N＝2 N；(3)由題圖乙、丙可知，物體排開(kāi)水的體積不同，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，所以所受的浮力不同，因此物體所受的浮力大小與排開(kāi)液體的體積有關(guān)；由丙、丁可知物體排開(kāi)液體的體積相同時(shí)，液體的密度不同

9、，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，即物體受到的浮力不同；(4)本實(shí)驗(yàn)探究的變量有排開(kāi)液體的體積、液體的密度，在探究過(guò)程中采用的探究方法是控制變量法． 2. (1)2　(2)無(wú)關(guān)　(3)丁、戊　1.2×103　偏大，因?yàn)槿萜鞯讓?duì)金屬塊有支持力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小，根據(jù)F浮＝G－F可知，金屬塊在鹽水中受到的浮力測(cè)量值偏大，V排不變，由ρ鹽水＝可知，測(cè)量出的鹽水密度值偏大　(4)將盛有適量液體的燒杯放在鐵架臺(tái)上，把彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵圈上，通過(guò)改變鐵圈的高度來(lái)改變金屬浸在液體中的體積 【解析】(1)由題圖甲可知，金屬塊在空氣中的示數(shù)為4.8 N，由題圖丙或圖丁可知，金屬塊完全浸沒(méi)在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2.

10、8 N，則金屬塊受到的浮力F?。?.8 N－2.8 N＝2 N；(2)題圖丙和題圖丁彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)相同，可知浮力大小跟物體浸沒(méi)在水中的深度無(wú)關(guān)；(3)分析丁、戊兩圖可知，浸在液體中的物體所受浮力大小跟液體的密度有關(guān)；在鹽水中金屬塊受到的浮力F鹽?。?.8 N－2.4 N＝2.4 N，金屬塊的體積為V排＝＝＝2×10－4 m3；由F鹽?。溅邀}水gV排得，鹽水的密度為ρ鹽水＝＝＝1.2×103kg/m3；如果在實(shí)驗(yàn)中不小心使戊圖中金屬塊接觸了容器底且與容器底有力的作用時(shí)，此時(shí)容器底對(duì)金屬塊有支持力，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)減小，根據(jù)F?。紾－F可知，金屬塊在鹽水中受到的浮力測(cè)量值偏大，V排不變，由ρ鹽水＝可

11、知，測(cè)量出的鹽水密度值偏大；(4)改進(jìn)措施：將盛有適量液體的燒杯放在鐵架臺(tái)上，把彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵圈上，通過(guò)改變鐵圈的高度來(lái)改變金屬浸在液體中的體積，或先將盛有適量液體的燒杯放在升降臺(tái)上，然后把彈簧測(cè)力計(jì)固定在鐵架臺(tái)的鐵圈上，并調(diào)節(jié)到適當(dāng)高度，接著用升降臺(tái)調(diào)節(jié)燒杯的高度來(lái)改變金屬塊浸在液體中的體積． 3. (1)0.8　(2)如答圖所示　(3)排開(kāi)液體的體積　浸入液體的深度　(4)高　液體密度增大，深度不變，圓柱體受到的浮力增大 第3題答圖 【解析】(1)由于第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)圓柱體受到的浮力為0.2 N，而圓柱體的重力為1 N，故此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F拉＝G－F?。? N－0.2 N＝

12、0.8 N；(2)由表格中的數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，即可得F－h(huán)圖線，如答圖所示；(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，當(dāng)h＝6 cm以后，隨著圓柱體進(jìn)入水中的深度的增加，浮力不再發(fā)生變化，故說(shuō)浮力的大小與物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，與物體浸入液體中的深度無(wú)關(guān)；如果用濃鹽水做實(shí)驗(yàn)，當(dāng)h＝6 cm時(shí)，物體也是全部浸沒(méi)于水中，但由于鹽水的密度大于水的密度，故由阿基米德原理可知，浮力會(huì)增大，故圖線的位置會(huì)變高，這樣是為了探究液體的密度對(duì)浮力大小的影響． 4. (1)4　(2)溢水杯未注滿水　(3)1　(4)A、D　1　(5)等于　(6)保持不變 【解析】(1)由圖B可知，實(shí)驗(yàn)中所用圓柱體的重力為4 N；(2)圓柱體放入

13、水中前，溢水杯中的水應(yīng)該是滿的，否則溢出水的體積將小于物體排開(kāi)水的體積，所以，在情景圖B中存在的錯(cuò)誤是溢水杯未注滿水；(3)由題圖C可知，圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F＝3 N，則圓柱體受到的浮力：F?。紾－F＝4 N－3 N＝2 N；(4)由題圖D可知，小桶和水的總重力G總＝2 N；由題圖A可知，空小桶的重力G桶＝1 N，則圓柱體排開(kāi)水所受的重力：G排＝G總－G桶＝1 N－1 N＝2 N；(5)由(3)(4)可知，浸在水中的物體受到的浮力等于物體排開(kāi)水所受到的重力．(6)糾正錯(cuò)誤后，即溢水杯中的水應(yīng)該滿的，圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中的過(guò)程，排開(kāi)水的體積逐漸增大，浮力逐漸增大，根

14、據(jù)F浮＝G－F知，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力逐漸減??；溢水杯中的水是滿的，圓柱體從剛接觸水面到全部浸沒(méi)水中的過(guò)程，溢水杯中水的深度不變，由p＝ρgh可知，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)保持不變． 5. (1)G－F　 G1－G2　(2)(a)測(cè)力計(jì)的精度不夠或測(cè)量時(shí)測(cè)力計(jì)未保持靜止　 (b)小桶中的水未倒凈或排開(kāi)的水未全部流入小桶　(3)能 【解析】(1)題圖甲所測(cè)為物體的重力G，將物體浸沒(méi)在水中如題圖乙所示，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F，物體受到的浮力等于自身重力減去彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，題圖丙所測(cè)為排開(kāi)水的重力與小桶的重力之和，題圖丁測(cè)的是小桶的重力，因此被排開(kāi)的水受到的重力等于兩次測(cè)得的重力之差；(2)本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的原因：(a)測(cè)力計(jì)的精度不夠或測(cè)量時(shí)測(cè)力計(jì)未保持靜止；(b)小桶中的水未倒凈或排開(kāi)的水未全部流入小桶；(3)阿基米德原理F?。溅岩篻V排，V排指的是排開(kāi)水的體積，因此該原理適用于漂浮狀態(tài)，所以也可以測(cè)沒(méi)有完全浸沒(méi)在水中的物體． - 7 -