苏科版八年级下学期物理第十章实验7探究影响浮力大小的因素.pdf

苏科版八下物理 第十章 实验 7 探究影响浮力大小的因素 1.小龙在“探究影响浮力大小因素”的实验中，有以下 5 种猜想：猜想 1：浮力的大小与液体的密度有关；猜想 2：浮力的大小与物体的形状有关；猜想 3：浮力的大小与物体浸入液体中的体积有关；猜想 4：浮力的大小与物体浸入液体中甲的深度有关；猜想 5：浮力的大小与物体所受重力有关。；(1)如图甲，小龙用手把开口朝上的饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，手会感到越吃力。这个事实可以支持以上猜想 。(2)为了验证猜想 1 和 5，选用了体积相同的 、三个圆柱体，测得它们的重力分别为 4 N、4.5 N 和 5 N，然后进行如图乙所示的实验。i 在序号 a 的实验中圆柱体 所受的浮力为 N；ii 比较序号 的三次实验，可得出初步结论：浮力的大小与液体的密度有关；iii 进一步分析可知：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体受到的浮力越 （填“大”或“小”）；iv 比较序号 三次实验，可以得出结论：浮力的大小与物体的重力无关；v 从实验过程中分析可知，物体所受浮力与物体所处的深度 （填“有关”或“无关”）。(3)为了验证猜想 2，小龙用两块橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图丙所示的实验，由此 小龙得出的结论是浮力的大小与物体的形状有关，小珍认为结论不可靠，主要原因是 。2.小明同学在探究浮力的实验中：(1)如图甲，把半径为 3 cm、密度均匀的实心小球 用细线挂在弹簧测力计上，测得其重力为 N，他用手竖直向上轻轻托起小球，弹簧测力计示数将变 。(2)他又将小球 缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明小球受浮力作用且浮力的方向竖直向 ；当小球顶部距水面 7 cm 时，弹簧测力计示数为 1.9 N，如图乙所示，小球受到的浮力大小是 N。(3)为进一步研究浮力产生的原因，小明自制了薄壁实验箱，左右分别是柱形箱 和，箱下部有一圆孔与 箱相通，他将上、下表面是橡皮膜的透明空心立方体 放在圆孔上紧密接触，并向 箱中加入适量的水使 浸没且沉在箱底，如图丙。现往 箱加水至与 下表面相平时，下表面橡皮膜 （填“受到”或“不受”）水的压力作用；继续向 箱中加水至 上下表面橡皮膜形变程度相同时，则 上下表面受到水的压力 （填“相等”或“不相等”）；再向 箱中加一定量的水，上下表面形变程度如图丁，则下表面受到水的压力 （填“大于”“小于”或“等于”）上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。(4)同组小斌同学根据第（2）小题中小球受到的浮力大小和第（3）小题探究浮力产生的原因巧 妙地计算出图乙中小球 受到水对它向下的压力是 N（圆面积公式 =2，取 3，取 10 N/kg）。答案 1.【答案】(1)3 (2)i 1 ii ade iii 大 iv abc v 无关(3)没有控制物体排开液体的体积相同【解析】(1)如图甲用手把饮料罐按入水中，饮料罐浸入水中越深，即排开水的体积越大，手会感到越吃力。这个事实说明浮力的大小可能与物体浸入液体的体积有关，可以支持猜想 3。(2)i 由称重法可知，在序号 a 的实验中圆柱体 所受的浮力为：浮=示=4 N 3 N=1 N。ii 比较序号 a、d、e 的三次实验，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，由称重法可知，圆柱体 受到的浮力不同，故可得出初步结论：浮力的大小与液体密度有关。iii 由称重法可知，e 中圆柱体 受到的浮力最大，而浓盐水的密度最大，故进一步分析可知：排开液体的体积相同时，液体的密度越大，物体所受的浮力越大。iv 比较序号 a、b、c 的三次实验可知，三个圆柱体的体积相同，排开水的体积相同，而三个圆柱体的重力不相同，由称重法可知，三个圆柱体受到的浮力相同，故可得结论：浮力的大小与物体的重力无关。v 从实验分析可知，物体受到的浮力与物体所处的深度无关。(3)根据控制变量法知：要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小龙实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小珍认为小龙的结论不可靠。2.【答案】(1)3.0；小(2)上；1.1 (3)不受；相等；大于(4)2.15 【解析】(1)如题图甲所示，弹簧测力计分度值为 0.1 N，示数为 3.0 N，则实心小球 的重力为 3.0 N；他用手竖直向上轻轻托起小球，此时小球 受到竖直向上的拉力和托力及竖直向下的重力的作用，根据力的平衡条件可知 =托，所以，托力变大时，弹簧测力计的示数变小。(2)将小球 缓慢放入盛有适量水的烧杯中，弹簧测力计的示数逐渐变小，说明此时小球受到的浮力与竖直向上轻轻托起小球的力的作用效果相同，所以浮力的方向是竖直向上；根据称重法，小 球受到的浮力为 浮=示=3.0 N 1.9 N=1.1 N。(3)箱加水至与 下表面相平时，由于 下表面橡皮膜与 箱中的水面相平，根据 =得 下表面橡皮膜受到的压强为零，则它不受水的压力作用；由于橡皮膜形变程度表明它的受力情况；当 上、下表面橡皮膜形变程度相同时，说明 上、下表面受到水的压力相等；再向 箱中加一定量的水，图丁中 下表面形变程度明显大于上表面形变程度，所以下表面受到水的压力大于上表面受到水的压力。这就是浮力产生的真正原因。(4)由（2）可知小球受到的浮力为 1.1 N，则半个球受到的浮力为 浮=0.55 N，如图所示：浮=向上 向下，则小球受到水向下的压力 向下=向上 浮=0.55 N=2 0.55 N=1.0 103 kg/m3 10 N/kg (0.07 m+0.03 m)3 (0.03 m)2 0.55 N=2.15 N.