实验小组为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体所受重力”之间的关系，设计了一个方法：把一个金属块用细绳挂在弹簧测力计上，缓慢放入一盛有70cm3水的量筒中．图-九年级物理打印页面

实验小组为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体所受重力”之间的关系，设计了一个方法：把一个金属块用细绳挂在弹簧测力计上，缓慢放入一盛有70cm3水的量筒中．图-九年级物理

[db:作者] 2020-05-30 00:00:00 零零社区

题文

实验小组为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体所受重力”之间的关系，设计了一个方法：把一个金属块用细绳挂在弹簧测力计上，缓慢放入一盛有70cm³水的量筒中．图中的四幅图分别表示实验中所挂的金属块在不同的位置时，测力计示数和量筒中水面所到达的刻度（金属块始终没有与量筒接触）。同学们对实验数据进行分析，并得出了相应的结论：
（1）实验中测力计所挂金属块重______N。
（2）各组都得出了“浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开的液体所受的重力”的结论．但出现了两种不同的分析方法，其中：
A组同学是根据F_浮=G_排和G_排=ρ_液V_排g 分别计算出物体所受浮力大小和物体排开液体所受的重力大小。 B组同学则是根据所挂金属块未浸入和浸入液体两次示数的差和G_排 = ρ_液V_排g分别算出物体所受的浮力大小和排开液体所受重力大小。你觉得_______组的数据是错误的，理由是_______________________________。
（3）分析数据，可以知道金属块的密度是_______g／cm³。(g取10N／kg)
（4）分析数据还可以得到的结论是__________________________________________。

题型：探究题难度：偏难

答案

（1）1.4
（2）A，F_浮 = G_排是应证实的关系式
（3）7
（4）浸没在液体中的物体所受到的浮力与深度无关(其它结论合理也正确)

据专家权威分析，试题“实验小组为了探究“浸在液体中的物体所受的浮力大小与排开液体所受..”主要考查你对浮力及阿基米德原理，密度的计算，弹簧测力计的使用与读数等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

浮力及阿基米德原理密度的计算弹簧测力计的使用与读数

考点名称：浮力及阿基米德原理

浮力：
（1）定义：浸在液体中的物体受到向上托的力叫做浮力。
（2）施力物体与受力物体：浮力的施力物体是液体 (或气体)，受力物体是浸入液体(或气体)中的物体。
（3）方向：浮力的方向总是竖直向上的。
阿基米德原理：
（1）原理内容：浸在液体里的物体受到液体竖直向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。
（2）公式：，式中ρ_液表示液体的密度，V_排是被物体排开的液体的体积，g取9．8N／kg。
浮力大小跟哪些因素：
有关浸在液体中的物体受到浮力的大小，跟物体浸入液体中的体积有关，跟液体的密度有关，跟物体浸入液体中的深度无关。跟物体本身密度大小无关。
阿基米德原理的五点透析：
(1)原理中所说的“浸在液体里的物体”包含两种状态：一是物体的全部体积都浸入液体里，即物体浸没在液体里；二是物体的一部分体积浸入液体里，另一部分露在液面以上。

(2)G_排指被物体排开的液体所受的重力，F_浮= G_排表示物体受到的浮力的大小等于被物体排开的液体的重力。

(3)V_排是表示被物体排开的液体的体积，当物体全部浸没在液体里时，V_排=V_物；当物体只有一部分浸入液体里时，则V_排<V_物。

(4)由可以看出，浮力的大小只跟液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素有关，而跟物体本身的体积、密度、形状、在液体中的深度、液体的多少等因素无关。

(5)阿基米德原理也适用于气体，但公式中ρ_液应该为ρ_气。

控制变量法探究影响浮力大小的因素:
     探究浮力的大小跟哪些因素有关时，用“控制变量法”的思想去分析和设计，具体采用“称量法”来进行探究，既能从弹簧测力计示数的变化中体验浮力，同时，还能准确地测出浮力的大小。
例1小明在生活中发现木块总浮在水面，铁块却沉入水底，因此他提出两个问题：
问题1：浸入水中的铁块是否受到浮力?
问题2：浮力大小与哪些因素有关?
为此他做了进一步的猜想，设计并完成了如图所示实验，
(1)(b)、(c)图中弹簧测力计示数均小于(a)图中弹簧测力计示数，说明浸入水中的铁块__(选填 “受到”或“不受到”)浮力；
(2)做___(选填字母)两次实验，是为了探究铁块浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关；
(3)做(d)、(e)两次实验，是为了探究浮力大小与 __的关系。

解析(1)物体在水中时受到水向上托的力，因此示数会变小。
(2)研究浮力与深度的关系时，应保持V_排和ρ_液不变，改变深度。
(3)在V_排不变时，改变ρ_液，发现浮力大小改变，说明浮力大小与ρ_液有关。
答案(1)受到(2)(c)、(d)(3)液体密度

公式法求浮力:
     公式法也称原理法，根据阿基米德原理，浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力(表达式为：F_浮=G_排=ρ_液gV_排)。此方法适用于所有浮力的计算。
例1一个重6N的实心物体，用手拿着使它刚好浸没在水中，此时物体排开的水重是10N，则该物体受到的浮力大小为____N。
解析由阿基米德原理可知，F_浮=G_排=10N。
答案10

实验法探究阿基米德原理:
     探究阿基米德原理的实验，就是探究“浮力大小等于什么”的实验，结论是浮力的大小等于物体排开液体所受的重力。实验时，用重力差法求出物体所受浮力大小，用弹簧测力计测出排开液体重力的大小，最后把浮力与排开液体的重力相比较。实验过程中注意溢水杯中的液体达到溢口，以保证物体排开的液体全部流入小桶。
例1在探究“浮力大小等于什么”的实验中，小明同学的一次操作过程如图所示。

(1)测出铁块所受到的重力G铁；
(2)将水倒入溢水杯中；
(3)把铁块浸入溢水杯中，读出弹簧测力计示数F；
(4)测出小桶和被排开水的总重力G；
(5)记录分析数据，归纳总结实验结论，整理器材。
分析评估小明的实验，指出存在的问题并改正。
解析:在探究“浮力大小等于什么”的实验中，探究的结论是浮力的大小等于物体排开的液体所受到的重力，所以实验时，需要用弹簧测力计测出铁块受到的浮力和它排开水的重力进行比较得出结论，因此实验过程中需要测空小桶的重力G_桶，并且将溢水杯中的水加至溢水口处。
答案:存在的问题：
(1)没有测空小桶的重力 (2)溢水杯的水量不足
改正：(1)测空小桶的重力G_桶(2)将溢水杯中的水加至溢水口处
浮力知识梳理：
曹冲称象中的浮力知识：
   例曹冲利用浮力知识，巧妙地测出了大象的体重。请你写出他运用的与浮力有关的知识_____、 ____，另外，他所用到的科学研究方法是：_____和______.

   解析:曹冲称象的过程是首先把大象放在船上，在水面处的船舷上刻一条线，然后把大象牵上岸。再往船上放入石块，直到船下沉到船舷上的线再次与水面相平时为止，称出此时船上石头的质量即为大象的质量。两次船舷上的线与水面相平，根据阿基米德原理可知，为了让两次船排开水的体积相同，进而让两次的浮力相同，再根据浮沉条件，漂浮时重力等于浮力可知：船重+大象重=船重+石头重，用多块石头的质量替代了不可拆分的大象的质量，这是等效替代法在浮力中的一个典型应用。

   答案:浮沉条件阿基米德原理等效替代法化整为零法

考点名称：密度的计算

公式：
密度的公式：ρ=m/V(ρ表示密度、m表示质量、V表示体积)

密度公式变化：m=ρV、V=m/ρ
正确理解密度公式：
理解密度公式时，要注意条件和每个物理量所表示的特殊含义。从数学的角度看有三种情况（判断正误）：

1. 同种物质:
（1）ρ一定时，m和V成正比；（因为ρ=m/V，ρ一定，m增大，V也增大，所以成正比）
（2）m一定时，ρ与V成反比；（因为m=ρv,m一定，v增大，ρ变小，所以成反比）
（3）V一定时，ρ与m成正比。
结合物理意义，三种情况只有（1）的说法正确，（2）（3）都是错误的。
因为同种物质的密度是一定的，它不随体积和质量的变化而变化，所以在理解物理公式时，不可能脱离物理事实，不能单纯地从数学的角度理解物理公式中各量的关系。

2. 不同物质:
（1）具有不同物质的物体，在体积相同的情况下，密度大的质量也大，物体的质量跟它的密度成正比；
（2）具有不同物质的物体，在质量相同的条件下，密度大的体积反而小，物体的体积跟它的密度成反比。

考点名称：弹簧测力计的使用与读数

弹簧测力计的使用：
①首先看清它的量程，也就是它的测量范围，加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程：
②认清它的分度值，以便读数时快速准确；
③观察指针是否在零位置，若没有，需要校零；
④使用之前，最好轻轻拉几次它的挂钩，可以避免弹簧被壳子卡住；
⑤使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确

读数：
弹簧测力计的读数比较简单，要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出所测量力的大小。
弹簧测力计的具体使用方法：

使用前：　
1.拉动弹簧：反复拉动弹簧（用力过度可能会损坏弹簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。
2.了解量程：知道测量力的最大范围（量程）是多少。
3.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。
4.校零：检查指针是否对齐零刻度线，若没有对齐，需要调节至对齐。

使用中：
1.不能超量程使用。（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺除外）（补充说明：因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计，并且造成塑性形变，导致误差。而且超量程使用了，会导致测不出准确的力，比如一个6N的力，你用一个量程为5N的弹簧测力计测，指针指向5N，但是实际上是6N，就产生了误差。）
2.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上。
3.视线要与刻度盘垂直。

使用后：
调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。

提醒：
1. 如果指针在零刻度线以上或者以下，这时候没有把指针调节至0，就会产生误差。在零刻度线以上，测出来的力比实际的力小，反之在零刻度线以下，测出来的力比实际的力大。
2. 如果弹簧测力计侧放，会使测量数值偏小
实验法研究弹簧伸长量与所受拉力的关系：
1．常用测力计的原理与使用：测量力大小的工具称为测力计，实验室用的测力计就是弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受托力成正比，即，注意伸长量的含义，弹簧原来的长度通常用l₀表示，受力后弹簧长为l，而△l =l-l₀，称为伸长量△l或伸长了△l，也用x表示。
2．弹簧测力计的测量范围：在每个弹簧测力计上都标有最大刻度值，这个最大刻度值即为此弹簧测力计的测量范围，超过了此范围，弹簧测力计就可能被损坏了。
例:某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时，进行了如图所示的实验。已知每个钩码重为0．5N，刻度尺的分度值是1mm。

(1)请将观察到的数据填入实验记录表中；

(2)根据实验数据，在图所示的坐标系内作出弹簧长度，L随拉力F变化的关系图像；

(3)此实验中弹簧长度L与拉力的关系是________
解析：（1）数据如表

（2）得到拉力与弹簧的长度关系：

（3）在弹性限度内，弹簧的伸长量和所受拉力成正比。
量程与弹性限度：
弹簧的伸长与拉力成正比的规律是有一定的限度的，即加在弹簧上的力不能太大，拉力大到一定值以后，即超出弹簧的弹性限度后，弹簧的伸长就不再与拉力成正比，甚至无法恢复原状。弹簧测力计的量程就是弹簧测力计允许测量的力的最大值。

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