《2022年中考物理实验专题复习解读与训练》重点实验14 探究影响浮力大小的因素(解析版)

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重点实验 14 探究影响浮力大小的因素
【猜想与假设】
浮力的大小可能与物体排开液体的体积、液体的密度和物体浸没在液体中的深度有关。
【设计与进行实验】
1.主要实验器材:弹簧测力计、物体( )、烧杯、水、盐水等;
1)弹簧测力计的使用:
在使用前,需观察弹簧测力计的指针是否指在零刻度线的位置,若没有,则需对测力计进行调零;
读数时,弹簧测力计需保持静止状态或匀速直线运动状态;
测力计示数=大格示数+小格数×分度值.
2)实验中,通过弹簧测力计的示数变化来说明浮力大小的变化,F=G-F .
2.测量浮力大小的原理:称重法( );
3.实验步骤:
(1)探究浮力的大小与浸没在液体中的深度的关系:
① 测量物体在空气中的重力,如图 a;
② 把物体浸没在水中不同深度处,分别读出弹簧测力计的示数,如图 c、d 所示;
③ 测出物体所受的浮力。
结论一:
(2)探究浮力大小与物体浸在液体中的体积的关系:
① 让物体浸在液体中的体积逐渐变大,分别读出弹簧测力计的示数,如图 b、c 所
示;
② 测出物体所受浮力。
结论二:
(3)探究浮力的大小跟液体的密度的关系:
① 把同一物体浸没在密度不同的液体中,分别读出弹簧测力计的示数,如图 d、e
所示;
② 测出物体所受浮力。
结论三:
【分析与论证】
① 由(a)、(c)、(d)三组实验可知,物体所受的浮力与物体浸没在液体中的深度无关;
② 由(a)、(b)、(c)三组实验可知,物体所受的浮力与物体排开液体的体积有关;
③ 由(a)、(d)、(e)三组实验可知,物体所受的浮力与液体的密度有关;
【实验结论】
物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的 体积 有关、跟 液体的密度 有关。物体浸在液体
中的体积越大、液体密度越大,浮力就越大。
【实验方法】
控制变量法的应用
① 控制液体的密度不变,用测力计提着同一个物体,以不同体积浸入同种液体,探究浮力的大小与物体浸
在液体中体积的关系;
② 控制物体浸在液体中的体积不变,用测力计提着同一物体,让它分别浸没于不同液体中,探究浮力的大
小与液体密度的关系;
③ 控制液体的密度及浸在液体中的体积不变,用测力计提着同一物体,让它分别浸没于相同液体的不同深
度,探究浮力的大与物体浸在液体中的深度的关系。
【交流与讨论】
(1)为了实验现象更明显,物体的体积应稍大一些。
(2)实验时烧杯中的液体要“适量”:物体浸没后液体不能溢出杯口,同时物体又能够浸没到液体中。
(3)误差分析:若先测物体在液体中受到的拉力,再测物体的重力,由于物体上沾有液体,则所测浮力
偏大
(4)物体浸在液体中的体积逐渐增大,物体受到的浮力也随着增大,但是不能理解为浮力的大小与浸没
在液体中的深度有关;
(5)探究浮力大小与物体形状的关系。
将形状不同、质量和密度相同的物体浸在同一液体中,控制物体排开液体的体积
相同,比较物体所受浮力的大小。物体所受浮力大小与物体的形状无关。
(6)探究浮力的大小与物体的密度的关系
将体积相同的不同物体,浸没在同一液体中,比较物体所受的浮力大小。物体所
受浮力大小与物体的密度无关。
(7)浮力与深度的关系
一般情况下,物体浸没了以后,浮力与深度无关,因为 V 不会随着深度变化。但
有一种特殊情况:气球(或气泡),不考虑温度变化,在液体中时,由于深度不同,
压强也不同,气球的体积会发生变化,越深时,压强越大,体积就越小,V 就越
小,浮力就越小,反之亦然。
(8)实验室选用了不同的液体,并进行了多次实验是为了让实验结论更具有普遍性。
(9)物体的受力分析。
物体在空气中时受到竖直向下的重力和竖直向上的拉力;物体在水中时受到
直向下的重力 竖直向上的拉力 竖直向上的浮力
(10) 、 图像分析(
随着 h 增大, 先减小后不变, 先增大后不变,如下图所示的示意图
11.利用弹簧测力计和阿基米德原理计算体密度和液体密度:
(1密度:已的重G ,物水中受的 F=G-F 示,质量
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