1、实验14探究浮力大小跟哪些因素有关考点聚焦探究课题：探究浮力大小跟哪些因素有关实验装置实验方法控制变量法，转换法实验原理称重法测浮力探究过程1.用弹簧测力计测出金属块所受重力G，如图甲所示；2.依次将金属块浸入水中不同位置，如图乙、丙所示。观察比较弹簧测力计的示数变化情况，记从而比较浮力的大小；3.依次将金属块浸没水中不同位置如图丙、丁所示。观察比较弹簧测力计的示数变化情况，从而比较浮力的大小；4.再将金属块分别浸没在水和浓盐水中，如图丁、戊所示，观察比较弹簧测力计的示数变化情况，从而比较金属块在水和浓盐水中受到浮力的大小；记录表格实验次数物体重力G/N物体浸入水中的体积（填“大小”）浸入水中
2、弹簧测力计示数F/N浮力F浮/N123实验结论浮力的大小与液体的密度和物体所排开液体的体积有关。（1）液体的密度一定时，所排开液体的体积越大，浮力越大。（2）排开液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。（3）浸没在同种液体的物体所受浮力与浸没液体的深度无关。满分归纳考点方向器材作用1. 弹簧测力计的作用？通过弹簧测力计测出物体所受浮力大小注意事项1.探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中，用到了“称重法”测浮力，公式是：2.换用不同的物体和液体重复实验目的是：避免实验偶然性，得出影响浮力大小影响的普遍性规律。3.比较甲、乙、丙三图，得出的结论是：液体的密度一定时，所排开液体的体积越大，浮力越
3、大。4.比较丙、丁两图，得出的结论是：浸没在同种液体的物体所受浮力与浸没液体的深度无关。5.比较丁、戊两图，得出的结论是：排开液体的体积一定时，液体的密度越大，浮力越大。6.在探究过程中，通过弹簧测力计的示数的变化情况来反应物体所受浮力的变化情况，这里应用了转换法。7.用手拉弹簧测力计的不知之处是：读取数据时易受晃动而影响测量结果。经典例题1（2019呼伦贝尔）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：可能跟物体浸没在液体中的深度有关可能跟物体的密度有关可能跟物体的体积有关；可能跟物体浸在液体中的体积有关；可能跟液体的密度有关。为了验证上述猜想，某小组同学利用下列器材做了如图
4、所示的实验：（g取10N/kg，水的密度为1.0103kg/m3）（1）分析比较实验C与D，可以验证猜想是错误的；分析比较实验C与E，可以验证猜想是正确的。（选填猜想序号）（2）根据A与C两图所标的实验数据，可知A物体浸没在水中所受的浮力为N，物体的体积为m3，物体的密度为kg/m3。【答案】（1）；（2）2；2104；4103【解析】（1）由图可知，实验C与D的弹簧测力计的示数相同，物体浸没在液体中的深度不同，由F浮GF可得，浮力相同，由此可知浮力的大小跟物体浸没在液体中的深度无关，则猜想是错误的；由C与E所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可得，浸在
5、液体中的物体所受浮力的大小与液体的密度有关，则猜想是正确的；（2）由图A与C可知，A在水中受到的浮力：F浮GF8N6N2N；由F浮液gV排可知，物体A的体积：VV排2104m3；由图A知，物体的重力G8N，则m0.8kg；A的密度：A4103kg/m3；【分析】（1）比较实验C与D的弹簧测力计的示数，利用F浮=G-F求得浮力，然后可得出结论；要探究浮力与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相等而液体密度不同，分析图示实验，然后答题。（2）根据F浮=G-F计算出在水中受到的浮力；根据阿基米德的变形公式V排计算出物体的体积；由A得出物体的重力，根据m计算出其质量；由计算出物体A的密度。突破练习
6、2（2019阜新）在探究“浮力的大小与哪些因素有关”的实验中，主要实验步骤如下：a将一个金属圆柱体悬挂在弹簧测力计下，按如图甲所示组装器材。b向空烧杯中缓慢注入清水，直到没过金属体一段距离（烧杯未加满水），如图乙中所示，待示数稳定后分别读取弹簧测力计的示数F1F5。c如图乙中所示，再向烧杯中加入适量盐，并轻轻搅拌，直至弹簧测力计示数稳定后读数为F6。（1）图乙中（选填序号）可以得出浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。在图中，金属体所受到的浮力F浮（用测量量的字母来表示）。（2）图乙中（选填序号）可以得出浮力的大小跟物体浸没的深度无关。金属体的体积V（用已知量水、g和测量量的字母来表示）。（3）
7、因为浮力的大小跟液体的密度有关，可知图、中，F5F6（选填“、”），图中盐水密度：盐水（用已知量水和测量量的字母来表示）。【答案】（1）；F1F5；（2）；（3）；水【解析】解：（1）根据控制变量法知，要探究浮力的大小跟物体排开液体的体积的关系，需要控制液体的密度不变，改变排开液体的探究，图符合题意；根据称量法知，在图中，金属体所受到的浮力F浮F1F5；（2）要探究浮力的大小跟物体浸没的深度的关系需要控制液体的密度和排开液体的体积相同，改变深度，图符合题意；根据阿基米德原理F浮F1F5水gV排，则金属体的体积VV排；（3）浮力的大小跟液体的密度有关，液体的密度越大，浮力越大，因为盐水的密度大于
8、水的密度，物体在盐水中的浮力大，根据称量法F浮GF知盐水中的弹簧测力计的拉力小，即F5F6；图中物体受到的浮力为：F盐水F1F6，根据阿基米德原理知F盐水盐水V排gF1F6，盐水密度：盐水水。3（2019赤峰）如图所示，是探究同一物体所受浮力大小于哪些因素有关的实验过程。（1）两次实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化（选填实验序号）（2）进行乙、丙两次实验是为了探究物体所受浮力大小与关系。（3）由丙、丁两次实验可知：完全浸没在同种液体中的物体，所受浮力大小与无关【答案】（1）甲、乙；（2）液体密度；（3）物体浸没的深度【解析】（1）要实验证明物体所受浮力随物体排开液体积的变化而变化
9、，应控制液体的密度不变，改变物体排开液体的体积，由图可知，甲、乙两次实验符合；（2）进行乙、丙两次实验时，物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，探究物体所受浮力大小与液体的密度关系；（3）由丙、丁两次实验可知：排开液体的体积和液体的密度相同，而所处的深度不同，弹簧测力计的示数不变即物体受到的浮力不变，则物体所受浮力大小与浸没的深度无关。4（2019常德）在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，小明所在的学习小组用到的实验器材有：烧杯、水、细线、长方体金属块，弹簧测力计。小明将金属块沿最长的边先后两次浸在同一烧杯水中的不同深度处，如图A、B所示，他发现A图中弹簧测力计的示数明显大于B图，但
10、是他再按图C、D所示将此金属块两次浸没于此烧杯水中的不同深度处，发现弹簧测力计的示数相同，于是他得出结论：在物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度有关，越深，浮力越大；但物体浸没在液体中后所受浮力大小则与深度无关。（1）图E为小明某次将金属块（重5N）浸入到水中静止时的情形，则弹簧测力计的示数为N，此时金属块受到的浮力为N（2）同组的小惠认为小明的结论不正确，她做了如下实验：将金属块沿较短的一边浸入水中，当达到与图A中相同的深度时读取弹簧测力计的示数，发现与A图的示数不同，则表明此时金属块受到的浮力与A图中的也不同，因此她认为“物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关”。你
11、认为她的实验能证明她的结论正确吗？（选填“能”或“不能”）。（3）请你用上述器材也设计一个实验证明小惠的结论正确【提示：请仿照（2）中小惠的实验方案的表述方式表述】：。【答案】（1）2.4；2.6；（2）不能；（3）小惠将金属块沿较短的一边浸入水中二分之一深度，记下测力计示数F1；将金属块沿较长的一边浸入水中二分之一深度，记下测力计示数F2；第二次实验中物体深度较大，两次实验中，排开流体的体积均为物体体积的二分之一，实验中发现F1F2；根据F浮GF，故物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关【解析】（1）图E为小明某次将金属块（重5N）浸入到水中静止时的情形，则弹簧测力计的分度值是
12、0.2N，示数是2.4N；当金属块浸入水中静止时，金属块所受浮力：F浮GF5N2.4N2.6N；（2）浮力的大小与物体排开液体的体积和密度有关，研究与浮力大小与深度关系时，要控制排开液体的密度和体积相同，只改变物体浸入液体中的深度，小惠将金属块沿较短的一边浸入水中，当达到与图A中相同的深度时，根据VSh，排开液体的体积不同，故她的实验不能证明她的结论正确；（3）研究与浮力大小与深度关系时，要控制排开液体的密度和体积相同，只改变物体浸入液体中的深度：小惠将金属块沿较短的一边浸入水中二分之一深度，记下测力计示数F1；将金属块沿较长的一边浸入水中二分之一深度，记下测力计示数F2；第二次实验中物体深度
13、较大，两次实验中，排开流体的体积均为物体体积的二分之一，实验中发现F1F2；根据F浮GF，故物体未浸没于液体中时所受浮力的大小与浸入的深度也无关。5（2019绥化）如图所示是“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验装置和实验过程中弹簧测力计挂着同一金属块的示数。（1）金属块浸没在水中时，受到的浮力是N。（2）分析图丙、丁可知，浮力大小跟物体浸没在水中的深度（选填“有关”或“无关”）。（3）分析两图可知，浸在液体中的物体所受浮力大小跟液体密度有关。戊图中盐水的密度是kg/m3如果在实验中不小心使戊图中的金属块接触了容器底且与容器底有力的作用，此时测量出的盐水密度值将如何变化，并分析原因。（4）实验
14、中由于握着测力计的手臂易晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难。请你写出一种改进措施。【答案】（1）2；（2）无关；（3）丁、戊；1.2103；偏大，金属块与容器底有力的作用，则测力计示数变小，导致F示盐水变小，根据称重法，故F浸盐水变大，根据盐水水知，测量的盐水密度值将偏大；（4）将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少【解析】（1）根据称重法测浮力，金属块在水中受到的浮力为：F浮GGC4.8N2.8N2N；（2）分析丙、丁两图，当金属都块浸没在水中后，金属块的深度不同，但测量力计示数相同，根据称重法测浮力：F浮GG知，所受浮力的大小大小相同，故得出当金属块浸没在水中
15、后，所受浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关；（3）比较图丁戊，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，两图中，测力计示不同，根据称重法，可知金属块受到的浮力不同，故由实验数据可得到的结论是：浸在液体中的物体受到浮力的大小与液体密度有关；金属块浸没在水中受到的浮力：F浸水2N，根据阿基米德原理有：F浸水水gV排水水gV物，由图甲戊知，金属块浸没在盐水中受到的浮力：F浸盐水4.8N2.4N2.4N，根据阿基米德原理有：F浸盐水盐水gV排盐水盐水gV物，由得：盐水水；将代入得：盐水水1.2103 kg/m3；如果他在实验中不小心使戊图中物体接触了容器底且与容器底有力的作用，则测力计示数变小，导致F
16、示盐水变小，根据称重法，故F浸盐水变大，根据盐水水知，测量的盐水密度值将偏大。（4）实验中，由于握着测力计的手臂晃动，导致测力计示数不稳定，读数困难，可以将弹簧测力计固定在铁架台上，通过改变铁夹的高度来改变浸入水中的多少。6（2019河北）小明用如图所示的装置探究“影响浮力大小的因素”，（已知水1.0103kg/m3，取g10N/kg）（1）小明利用图1甲所示的实验装置，将圆柱体合金块慢慢浸入水中时，根据测得的实验数据，作出了弹簧测力计示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象（如图2中所示）。实验过程中合金块所受浮力的变化情况是。请在图2中画出F浮随h变化的关系图象，分析图象可知，浸在水中的
17、物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成。（2）将合金块分别浸没在水和某液体中（如图1乙、丙所示），比较图1甲、乙、丙可知：。（3）合金块的密度为合金g/cm3。（4）若用此合金块制成一空心合金球，当合金球恰好能悬浮于图1丙所示液体中时，空心部分的体积是cm3。【答案】（1）先变大后不变；如上图所示；正比；（2）浸没在液体中的物体所受浮力大小与液体的密度有关；（3）4；（4）400【解析】（1）由弹簧测力计的示数F示与合金块下表面所处深度h的关系图象可以知道：弹簧测力计的示数随着深度的增加是先变小后不变的，而测力计的示数等于合金块的重力减去合金块浸在液体中受到的浮力。所以此实验过程中浮力先变大后不
18、变。由图象可知，合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3N1N；则F浮随h的变化的关系图象，如下图所示：由图象可知，当h6cm时，浸在水中的物体所受浮力的大小与浸入水中的深度成正比，而排开水的体积与浸入水中的深度成正比，所以浸在水中的物体所受浮力的大小跟它排开水的体积成正比。（2）分析比较甲、乙、丙可知，合金块排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，即受到的浮力不同，说明浮力大小跟液体的密度有关。（3）由图甲可知，合金块的重力G4N，合金块的质量：m合金0.4kg，由图乙可知，合金块浸没在水中时弹簧测力计的示数F3N，则合金块完全浸没在水中时所受的浮力：F浮GF4N3
19、N1N；因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，由F浮水gV排可得，合金块的体积：V合金V排1104m3，则合金块的密度：合金4103kg/m34g/cm3。（4）由图丁可知，金属块浸没在某液体中时弹簧测力计的示数F3.2N，则合金块完全浸没在某液体中时所受的浮力：F浮GF4N3.2N0.8N，因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，所以，由F浮gV排可得：，则：液水1.0103kg/m30.8103kg/m3。合金球悬浮在某液体中时所受的浮力：F浮G4N，由F浮水gV排可得，合金球的体积：V球V排5104m3，则空心部分的体积：V空V球V5104m31104m34104m3400cm
20、3。7（2019德州）在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中（如图所示），小明先用弹簧测力计测出金属块的重力，然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：实验步骤BCDEF弹簧测力计示数/N2.22.01.71.71.9（1）分析比较实验步骤A和，可得出：浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关；分析比较A、B、C、D可知：浮力大小与物体有关；分析实验步骤A、E、F可知：浮力的大小还与有关。（2）分析实验数据可知，F中液体密度（选填“大于”、“小于”或“等于”）水的密度。（3）金属块浸没在水中时受到的浮力大小是N，金属块密度为kg/
21、m3（水的密度水1.0103kg/m3，g取10N/kg）【答案】（l）D、E；排开液体的体积；液体的密度；（2）小于；（3）1；2.7l03【解析】（1）研究物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度关系，要控制排开液体的体积和密度相同，只改变浸没在液体中的深度，故由ADE图可知，物体排开液体的体积相同时，液体的密度相同，浸没的深度不同，浮力相同，所以物体受到的浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。研究物体受到的浮力大小与物体排开液体的体积关系，要控制排开液体的密度相同，由分析比较A、B、C、D可知，液体的密度相同时，物体排开液体的体积不同，浮力不同，所以物体受到的浮力大小与物体排开液体的体
22、积有关。由分析比较A、E、F可知：图知，排开液体的体积相同，而排开液体的密度不同，浮力大小不同，故可得出结论：物体受到的浮力大小与液体的密度有关。（2）根据称重法可知：物块在水中受到的浮力为：F浮GF2.7N1.7N1N；物块在另一液体中受到的浮力为：F浮2.7N1.9N0.8N；根据阿基米德原理F浮液gV排知物体排开液体的体积相同时，密度越大，受到的浮力越大，故F中液体密度小于水的密度。（3）物块在水中受到的浮力为：F浮GF2.7N1.7N1N；V排104m3金属块的体积：VV排金属块的质量：m0.27kg金属块的密度：2.7l03kg/m38（2020复兴区模拟）（1）小明用弹簧测力计、长
23、方体、四个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图一所示（水1.0g/cm3，g取10N/kg）。分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选图来分析。长方体浸没在水中时受到的浮力是N。用图示实验数据测出盐水的密度是kg/m3。（2）小明又利用弹簧测力计测量石块的密度。（水1.0g/cm3，g取10N/kg）用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图二所示，石块重N。将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数如图三所示。石块的密度是kg/m3。【答案】（1）物体排开液体的体积
24、；丙、丁；4；1.1103；（2）4.8；2.4103【解析】（1）由图甲、乙、丙所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关。探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系。由图甲、丙所示实验可知，长方体浸没在水中时受到的浮力：F浮GF5N1N4N；根据F浮水gV排得，长方体的体积：VV排4
25、104m3；由图甲、戊所示实验可知，长方体浸没在盐水中所受浮力：F浮盐水GF5N0.6N4.4N，根据F浮盐水盐水gV排得，盐水的密度为：盐水1.1103kg/m3；（2）用细线将石块挂在弹簧测力计上，弹簧测力计的示数如图所示，石块重G4.8N。将石块浸没在水中，弹簧测力计的示数是2.8N，所以石块受到的浮力F浮石4.8N2.8N2N。环根据F浮水gV排得，所以石块的体积：VV排2104m3200cm3。因为Gmg，所以石块的质量：m0.48kg，石块的密度石块2.4g/cm32.4103kg/m3；9（2020重庆模拟）小明用弹簧测力计、圆柱体、两个相同的圆柱形容器，分别装有一定量的水和盐水
26、，对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究，其装置和弹簧测力计示数如图所示。（1）分析图甲、乙、丙，说明浮力的大小与有关。（2）为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系，可选用两图的装置来进行操作。（3）圆柱体的重力是N，浸没在水中时受到的浮力是N。（4）根据实验测出圆柱体的体积是m3，圆柱体的密度是kg/m3，盐水的密度是kg/m3。（5）若图丙中容器底面积为100cm2，圆柱体浸没后水未溢出，则放入圆柱体后水对容器底部压强增加Pa。【答案】（1）物体排开液体的体积；（2）丙、丁；（3）5；4；（4）4104；1.25103；1.1103；（5）400【解析】（1）由图甲、乙、丙所示实
27、验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与物体排开液体的体积有关；（2）探究浮力与物体浸入液体深度的关系，应控制液体密度与物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，由图示实验可知，图丙、丁所示实验中物体排开液体的密度、物体排开液体的体积相同而物体浸没在液体中的深度不同，可以选用图丙、丁所示实验探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系；（3）由图甲知物体的重力为5N，由图丙知物体完全浸入水中时弹簧测力计的示数为1N，圆柱体浸没在水中时受到的浮力：F浮GF5N1N4N；（4）由F浮水gV排可知，圆柱体的体积：VV排4104m3；由Gm
28、gVg得：圆柱体密度：1.25103kg/m3；圆柱体浸没在盐水中时受到的浮力是：F浮GF示5N0.6N4.4N，根据阿基米德原理：F浮液gV排得，盐水的密度为：盐水1.1103kg/m3；（5）由VSh得，水增加的深度为：h0.04m，放入圆柱体后水对容器底部增加的压强为：pgh1.0103kg/m310N/kg0.04m400Pa。10（2020长春模拟）如图所示是“探究浮力大小与那些因素有关”的实验装置，请根据图示回答问题：（1）由图和可知浸在液体中的物体所受浮力大小跟浸在液体中的体积有关。（2）由图C、D可知物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟有关。（3）根据图中弹簧测力计的示数可知物
29、体的密度为kg/m3。【答案】（1）B、C；（2）液体密度；（3）4103【解析】图A说明物体在空中所测重力为G12N，图B说明物体部分浸入在水中时所受浮力为F浮GF拉12N11N1N，图C说明物体完全浸没在水中所受浮力为F浮水GF拉12N9N3N，图D说明物体浸没煤油中所受浮力为F浮油GF拉12N9.6N2.4N；（1）探究的是浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积的关系，需控制液体的种类相同，物体浸入液体中的体积不同，由图可知：图B、C符合条件；（2）探究“物体排开相同体积的液体时，浮力大小跟液体的种类”的关系，控制的相同量是物体排开液体的体积相同，不同的是液体的种类，由图可知：
30、图C、D符合条件；（3）当物体完全浸没在水中时，物体受在水的浮力F浮水GF拉12N9N3N；由F浮水gV排得物体的体积：VV排800ml500ml300ml3104m3，由Gmg物gV得物体密度：物4103kg/m3；11（2020兰山区模拟）图甲是“探究浮力的大小跟哪些因素有关“的几个实验情景（1）实验探究浮力的大小是否跟有关。（2）实验和中，弹簧测力计的示数分别为3.0N和2.8N，若盐水的密度为1.2103kg/m3，则物体A受到的重力为N，A的密度为kg/m3（3）若实验中弹簧测力计的示数如图乙所示，则A通过细绳对测力计的拉力是N，此时A在盐水中受到的浮力是N。【答案】（1）液体密度；
31、（2）4；4103；（3）2.2；1.2【解析】（1）两图反映了在V排相同的情况下，液体密度不同，物体所受的浮力不同，即：浮力的大小与液体的密度有关；（2）实验和中，弹簧测力计的示数分别为F13.0N，F22.8N，由F浮GF拉可得，F浮1GF1，F浮2GF2，F浮1水g V排，F浮2盐水g V排，因为和中，物体A都是全部浸没，所以V排相同，则将水1.0103kg/m3，盐水1.2103kg/m3，F13.0N，F22.8N，代入上式可得G4N，V排V1104m3，物体A的质量m0.4kg，物体A的密度4103kg/m3，（3）已知实验中弹簧测力计的分度值为0.1N，由指针位置可知，此时弹簧测力计对A的拉力为2.2N，此时A在盐水中全部浸没，受到的浮力盐水gV排1.2103kg/m310N/kg1104m31.2N。
