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中考物理必考专题突破 实验16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系

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新人教部编版初中物理“活力课堂”专题复习

实验16 探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系

1.主要实验器材:弹簧测力计、物体(物液)、溢水杯、小桶、细线、水、盐水; 2.测量浮力的原理:称重法(F浮GF拉);测量重力的方法:差值法。

3.实验步骤:

探究1:物体所受浮力的测量:

先用弹簧测力计测出物体的重力G,再把物体浸没在液体中,读出测力计的示数F,则浮力的大小F浮= 。

探究2:物体排开液体所受重力的测量:

先用弹簧测力计测出空桶的重力G1,在用弹簧测力计测出小桶和排开液体的总重力G2,则排开液体的重力G液= 。

换用不同的液体、不同的物体进行多次实验。

注意:溢水杯应装满水,保证物体排开的液体全部流入小桶。 实验记录

物重G/N物块浸入水中后测力计的读数F/N浮力小桶所受的空桶和排开水受到的重重力/N水重G2/N力G排/N物块排开的45.66.2【分析和论证】略

23.23.622.42.611133.43.622.42.6

“活力课堂”物理教研组编

新人教部编版初中物理“活力课堂”专题复习

【实验结论】

浸在液体中物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受到的重力,用公式表示为F浮G排 【交流与讨论】

(1)若先将物体放入水中测浮力,再测物体的重力,物体沾水所测重力偏大,则所测浮力偏

大;

(2)先测桶和排开液体的重力,再测桶的重力:所测桶沾水重力偏大,所测排开液体的重力

偏小。

(3)石块在浸入前,水面要与溢水口相平,若水面不与溢水口相平,不会影响浮力的大小,

但会导致排到小桶内的水小于石块排开的水的体积,最终导致得到物体所受浮力大于排开的液体所受重力的错误结论。

(4)实验中换用大小不同的石块,不同的液体,进行多次测量,是为了使实验结论更具有普

遍性。

(5)测量物体排开的液体所受重力的方法:先测出空桶的重力G1,再测出桶和溢出水的总重

力G2,则排开的液体所受的重力为G排=G2-G1。

(6)浸没在水中的物体匀速向下运动过程中,物体受到的浮力不变,压强变大。

(7)利用F浮液gV排计算液体的密度、物体排开液体的体积、物体受到的浮力,判断物体

的浮沉等。

【例1】下列A、B、C、D四幅图是“探究物体所受浮力的大小与物体排开水所受重力的关系”的实验情景.请根据图示完成下面的填空.

A B C D (1)实验中所用圆柱体的重力为 4.2 N. (2)在情景图B中存在的错误是 溢水杯未注满水(或水面未跟溢水杯杯口相平) . “活力课堂”物理教研组编

新人教部编版初中物理“活力课堂”专题复习

(3)纠正错误后,继续实验,在情景图C中圆柱体受到的浮力F浮= 1.2 N. (4)圆柱体排开的水所受的重力G排= 1.2 N. (5)实验结果表明:浸在水中的物体受到的浮力 等于 (选填“小于”“大于”或“等于”)物体排开的水所受到的重力.

(6)纠正错误后圆柱体从刚接触水面到全部浸入水中,水对溢水杯底的压强 保持不变 (选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不变”).

(7)情景图C中,浸没在水中的物体在匀速下降的过程中,物体所受的浮力 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).

(8)若不纠正情景图B中的错误,直接进行接下来的实验,则所测物体浸没时所受的浮力 不变 ,所测物体排开水的重力 偏小 .(均选填“偏大”“偏小”或“不变”)

【例2】如图所示,物理兴趣小组用水和金属块等器材做研究浮力的实验.(ρ水=1.0×103 kg/m3)

(1)金属块浸没在水中时,受到的浮力是 1 N. (2)比较 ABC(ABD) (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其排开液体的体积有关.

(3)比较 ACD (填字母代号)三图可得出结论:金属块受到的浮力大小与其浸没在液体中的深度无关.

(4)金属块的密度为 2.7×103 kg/m3. (5)在实验中,排除测量误差因素的影响,兴趣小组发现金属块排开水的重力明显小于金属块所受的浮力,请指出实验操作中可能的原因 溢水杯没有装满水(合理即可) . (6)纠正错误后,继续实验,兴趣小组得出结论:物体所受浮力的大小等于它排开液体所受的重力.有同学对此结论提出质疑,他认为仅采用浸没的金属块做实验不具备普遍性,使用漂浮的蜡块做实验未必遵循以上结论.针对这个质疑,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、烧杯、小木块、小桶、轻质塑料袋(质量可忽略)、适量的水.请你根据需要选择器材并设计实验,研究使用漂浮的蜡块做实验是否遵循兴趣小组所得出的结论.

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实验器材: 弹簧测力计、蜡块、细线、量筒、水 . 实验步骤: 用细线拴好蜡块挂在弹簧测力计下测出重力G;向量筒中加入适量水(体积记为V1),把蜡块放入量筒中漂浮,读出量筒示数V2 . 分析与论证: 蜡块漂浮,所受浮力大小F浮=G,蜡块排开水的重力G排=m排g=ρ水V排g=ρ水(V2-V1)g;若F浮与G排相等,则用漂浮的蜡块所做的实验遵循兴趣小组得出的结论;若F浮与G排不相等,则该实验不遵循兴趣小组得出的结论 .

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