苏科版八年级下学期物理专题七浮力的相关探究和应用.pdf

苏科版八下物理 专题七 浮力的相关探究和应用 1.在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时，同学们提出了如下猜想：A.可能与物体浸没在液体中的深度有关；B.可能与物体的密度有关；C.可能与物体的体积有关；D.可能与物体浸在液体中的体积有关；E.可能与物体的重力有关。为了验证上述猜想，小明利用体积相等的铁块和铜块、弹簧测力计、一杯水、一杯盐水、细绳，做了如图所示的实验。(1)分析比较实验，可以验证猜想 是正确的；分析比较实验，可以验证猜想 是错误的。(2)分析比较实验 、和 、，可以验证猜想 B 是错误的。(3)分析比较实验可得：浸在液体中的物体所受浮力的大小与 有关。(4)在完成以上探究后，小明又选用了不同液体进行了多次实验，其目的是 。A.寻找普遍规律 B.取平均值减小误差 2.小红设计了如图所示的实验来探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”。(1)实验的最佳顺序是 。A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙 C.乙、甲、丁、丙(2)图乙中物体受到的浮力是 N。通过实验可得到的结论是：浸在液体中的物体，受到的浮力大小等于它 。(3)以下情况会影响实验结论的是 。A.图甲中水面未达到溢水杯的溢水口 B.图乙中物体未全部浸没在水中(4)若将图乙中的水换成酒精（酒精=0.8 103 kg/m3），则物体受到的浮力 （选填“变大”“变小”或“不变”）。(5)小红利用上述实验中的器材和木块，探究“漂浮在液面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”。实验过程中 （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）步骤不需要弹簧测力计。3.为了探究物体的浮沉条件，灵灵同学在老师的指导下完成了以下实验，如图所示。步骤一：用弹簧测力计测出一个带盖子的空玻璃瓶的重力，如图甲所示；步骤二：用手拿着这个空玻璃瓶浸没在水中，放手后发现玻璃瓶上浮；步骤三：将一个铁块装入玻璃瓶并盖上盖子放入水中，放手后发现玻璃瓶下沉；步骤四：取出玻璃瓶并擦干瓶上的水，挂在弹簧测力计下，保持玻璃瓶竖直，然后从图乙所示位置慢慢浸入水中，并根据实验数据绘制出弹簧测力计的示数 与玻璃瓶下表面浸入水中深度 的关系如图丙所示。(1)装有铁块的玻璃瓶全部浸没时受到的浮力是 N。(2)图丙中 段表示玻璃瓶受到的浮力逐渐 ，这说明物体所受浮力大小与 有关；段说明物体受到的浮力大小与浸没的深度 （选填“有关”或“无关”）。(3)步骤二中空玻璃瓶浸没时受到的浮力为 N。(4)灵灵认真分析以上实验数据和现象后发现，物体的沉浮情况与物体的重力和所受浮力有关，分析可得出结论：物体上浮的条件是 。(5)当玻璃瓶刚好浸没时，下表面受到水的压强为 Pa。(6)细心的灵灵同学发现玻璃瓶上还标有“100 mL”字样，请教后得知这表示玻璃瓶的容积，于是他灵机一动，在装有铁块的玻璃瓶内装满水，再用弹簧测力计测出总重力，如图丁所示，此时弹簧测力计示数为 3.1 N，根据以上数据他算出了铁块的密度为 kg/m3。4.受“曹冲称象”的启发，小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水（密度为 水）、油性笔等，测量小玻璃珠的密度，如图所示，实验步骤如下（请将步骤补充完整）：(1)如图甲，取一定数量的小玻璃珠放入空碗中，再把碗放入盛有水的水盆中，用油性笔在碗 外壁上标记水面的位置；如图乙，往量筒内倒入适量的水，记下量筒中水的体积 1；如图丙，取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中，记下小玻璃珠和水的总体积 2；如图丁，将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内，直到标记处与碗外水面 ，记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积 3。完成下列填空（选用 1、2、3 和 水 表示以下物理量）：(2)小玻璃珠的总体积 =。(3)小玻璃珠的总质量 =。(4)小玻璃珠密度的表达式为 =。(5)在不改变实验方法的前提下，请提出一条提高测量精度的措施：。（示例：在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗）答案 1.【答案】(1)D；A(2)；(3)液体的密度(4)A 2.【答案】(1)B(2)1；排开的液体受到的重力(3)A(4)变小(5)乙【解析】(3)若题图乙中水面未达到溢水杯的溢水口，则物体放入溢水杯时，先要使溢水杯满了才可以向外排水，故在此过程中，得到的结论是物体受到的浮力大于排开的水的重力，故 A 符合题意。题图乙中物体未全部浸没在水中，物体排开液体的体积小，排开液体的重力小，浮力也小，仍然能得出浮力等于排开的液体受到的重力的结论，对实验结论没有影响，故 B 不符合题意。(4)将题图乙中的水换成酒精，液体的密度减小，根据阿基米德原理 浮=液排 知浮力减小。(5)物体漂浮在水面上，受到的浮力等于它的重力，测量漂浮的物体受到的浮力时，不需要用弹簧测力计提着物体，即乙步骤不需要弹簧测力计。3.【答案】(1)1.8 (2)变大；物体排开液体的体积；无关(3)1.8 (4)浮力大于物体重力(5)600 (6)3.3 103 【解析】(3)空玻璃瓶浸没在水中时与装有铁块的玻璃瓶浸没在水中时浸入水中的体积相等，即排开水的体积相等，所以受到的浮力相等，都为 1.8 N。(5)由题图丙可知，当 =6 cm=0.06 m 时，玻璃瓶刚好浸没，此时瓶底受到的压强 =水=1.0 103 kg/m3 10 N/kg 0.06 m=600 Pa。(6)由题图甲、丙知铁块重力 铁=瓶=2.4 N 1.4 N=1 N。已知玻璃瓶、水和铁块的总重力 总=3.1 N，所以装入水的重力 水=总 =3.1 N 2.4 N=0.7 N，加入水的体积 水=水水=0.7 N1.0103 kg/m310 N/kg=7 105 m3=70 cm3，铁 块 的 体 积 =容积水=100 cm370 cm3=30 cm3=3 105 m3，所以铁块的密度=铁=1 N10 N/kg3105 m33.3 103 kg/m3。4.【答案】(1)相平(2)21 (3)水(23)(4)水(23)21 (5)换用分度值更小的量筒【解析】(2)水的体积是 1，水和玻璃珠的总体积是 2，因此玻璃珠的体积是 21。(3)图甲中把玻璃珠取出，水面会下降；然后把量筒内的水倒入空碗，直到标记处与碗外水面相平，因为碗装入玻璃珠时和取出玻璃珠装入水时排开水的体积相等，所以碗受到的浮力不变，碗均漂浮，所以碗所受浮力均等于它和其中物质的总重力，因此碗和其中物质的总质量不变，即碗内所加水的质量等于玻璃珠的质量，而碗内所加水的体积是 23，所加水的质量是 水(23)，故玻璃珠的总质量是 水(23)。(4)玻璃珠的密度是 =水(23)21。(5)在不改变实验方法的前提下，要提高测量精度，可以换用分度值更小的量筒，或用尽量多的玻璃珠，或尽量保持碗的水平。