江苏省 苏科版 初二物理 下学期 第十章 压强与浮力 汇编之阿基米德实验有答案.docx

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江苏省苏科版初二物理下学期第十章压强与浮力汇编之阿基米德实验有答案

第十章压强与浮力汇编之阿基米德实验

1.某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”

（1）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量一个是_______、另一个是_______

（2）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中________两个步骤测出了浮力（选填代号即可）．浮力公式________

（3）在进行步骤C时弹簧测力计的示数怎样变化：

________ ．小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．但实验过程中有一个步骤与如图不同，这个步骤是________（选填代号即可）．

2.在探究有关浮力的实验中：

（1）默写阿基米德原理：

______．

（2）如图所示，为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是______．

（3）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中______两个步骤测出了浮力（选填代号即可）．

（4）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．但实验过程中有一个步骤与上图不同，这个步骤是______（选填代号即可）．

3.某组同学利用如下器材和步骤验证“阿基米德原理”

（1）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是______．

（2）如图是验证阿基米德原理的一个实验过程图，通过图中______两个步骤测出了浮力（选填代号即可）．

（3）在进行步骤C时看到的现象是：

______．

（4）DE两步可以算出小桶中水的重力，这个重力跟______相等．

（5）小明同学利用上面实验中的器材和木块，进一步探究了漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理．但实验过程中有一个步骤与如图不同，这个步骤是______（选填代号即可）．

4.在“阿基米德原理”一节的学习中，我们经历了阿基米德原理表达式的推导和“验证阿基米德原理”的实验．

①如图1所示，一个边长为a的正方体物块浸没在密度为ρ液的液体中．请根据浮力产生的原因和液体内部压强的规律，推导出它所受的浮力大小与物体排开液体所受重力大小的关系．______

②在“验证阿基米德原理”的实验中，使用图2所示的溢水杯和小烧杯接收被测物块排开的水．为减少误差，要求“在浸入被测物块前，要使溢水杯中的水面恰好与溢水口相平”，请写出达到该要求的操作要点______．

③图3为小王实验步骤的示意图，其中“步骤B”的目的是：

测出______．若图中弹簧测力计的四个示数值F1、F2、F3、F4满足关系式______时，则可以验证阿基米德原理．

5.图是验证阿基米德原理的实验步骤示意图，依次读出甲、乙、丙、丁图中弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3、F4．

（1）由甲、乙两图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力F浮=______；（用测量量表示）

（2）若F1、F2、F3、F4之间满足关系：

______，则可验证阿基米德原理．

6.陈陈同学在验证“阿基米德原理”的实验中，选择溢水杯、水、弹簧测力计、铁块、小桶、细线等器材进行实验，按图示的步骤操作：

（1）实验时，溢水杯中必须________。

（2）上述步骤中，若G、G1、F、G2满足______关系，说明阿基米德原理是正确的。

（3）为使得出的规律具有普适性，你认为还应该怎么处理比较好，写出你的做法：

______

7.李明同学验证“阿基米德原理”，按照如图的实验顺序进行操作．

（1）为了验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是______和______；（填物理量符号）

（2）它是通过图中______两个步骤测出了浮力的大小F浮；

（3）实验中李明发现操作的顺序不够科学，于是提出了改进意见，你认为合理的顺序是______．

8.某同学做验证阿基米德原理的实验，如图所示，完成下列各题。

（1）实验的合理步骤是：

_________________。

（2）计算物体受到的浮力F浮=_________牛。

（3）物体排开的液重G液=_________牛。

（4）实验的结论是：

__________________________________________________。

9.某同学为探究漂浮在水面上的物体受到的浮力大小是否遵从阿基米德原理的结论，他进行了如图所示的实验．实验中所用弹簧测力计的一个黑格或一个白格均表示0.5N．请回答下列问题：

（1）由图中a的测量可知，由图中a、d可知木块漂浮时受到浮力的大小是______N．

（2）图中b、e两次测量的目的是为了测出______的大小．

（3）分析上述实验可得出初步结论：

漂浮在水面上的物体受到的浮力大小______阿基米德原理的结论．（选填“遵从”或“不遵从”）

10.小华在探究浮力大小与哪些因素有关的实验中，做了如图甲所示的实验：

（1）分析图甲中①、②、③三个图可知浮力的大小与      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，可选用      三个图的装置来进行操作．

（2）利用图甲中的数据可求出盐水的密度是         kg/m3．

（3）做完上面的实验后，小华又设计了如图乙所示的实验来验证阿基米德原理．她遗漏的步骤d为        ．实验步骤a、b、c、d中，弹簧测力计的示数依次为Fa、Fb、Fc、Fd．若这些示数之间的关系满足（用式子表示）      ，则验证了阿基米德原理．

答案和解析

1.【答案】

（1）物体受到的浮力 物体排开液体的重力

（2）B和C F浮=G-F

（3）弹簧测力计的示数减小 C

【解析】

【分析】

（1）浸在液体中的物体都受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，要探究阿基米德原理就要测量出浮力和物体排开液体的重力； 

（2）要测出浮力，就要测出物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数，因为两者之差就是浮力； 

（3）根据漂浮在液面上的物体受到浮力与重力相等进行分析。

验证阿基米德原理实验是一道浮力的探究实验题，主要考查了浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系，浮力的探究实验是中考的一个重点，需要掌握。

【解答】

（1）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力，要验证阿基米德原理就要测量物体受到的浮力和物体排开液体的重力；

（2）先测出物体的重力，然后将物体浸入水中，弹簧测力计的示数就会减小，减小的示数就是物体受到的浮力，根据B和C两个步骤就可以测出浮力；计算公式为：

F浮=G-F；

（3）木块在水中漂浮，浮力等于重力，所以不用弹簧测力计拉着木块，使其漂浮在水面上即可，这个步骤是C。

故答案为：

（1）物体受到的浮力；物体排开液体的重力；

（2）B和C；F浮=G-F；（3）弹簧测力计的示数减小；C。

2.【答案】浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力；浮力和物体排开液体的重力；B和C；C

【解析】

解：

（1）阿基米德原理的内容是：

浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力；

（2）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力，要验证阿基米德原理就要测量物体受到的浮力和物体排开液体的重力；

（3）先测出物体的重力，然后将物体浸入水中，弹簧测力计的示数就会减小，减小的示数就是物体受到的浮力，根据B和C两个步骤就可以测出浮力；

（4）木块在水中漂浮，浮力等于重力，所以不用弹簧测力计拉着木块，使其漂浮在水面上即可，这个步骤是C．

故答案为：

（1）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体的重力；

（2）浮力和物体排开液体的重力；（3）B和C；（4）C．

（1）根据阿基米德原理内容进行解答；

（2）浸在液体中的物体都受到竖直向上的浮力，大小等于它排开液体受到的重力，要探究阿基米德原理就要测量出浮力和物体排开液体的重力；

（3）要测出浮力，就要测出物体的重力和物体浸在液体中弹簧测力计的示数，因为两者之差就是浮力；

（4）根据漂浮在液面上的物体受到浮力与重力相等进行分析．

验证阿基米德原理实验是一道浮力的探究实验题，主要考查了浮力大小与物体排开液体的重力之间的关系，浮力的探究实验是中考的一个重点，需要掌握．

3.【答案】浮力和物体排开液体的重力；B和C；弹簧测力计的示数会减小；受到的浮力；C

【解析】

解：

（1）物体受到浮力的大小等于它排开液体的重力，要验证阿基米德原理就需要比较物体受到的浮力和物体排开液体的重力；

（2）物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数，由B和C两个步骤就可以测出浮力；

（3）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，弹簧测力计的示数等于物体的重力减去浮力，所以弹簧测力计的示数会减小；

（4）DE两步算出小桶中水的重力，这个重力跟受到的浮力相等；

（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，“探究漂浮在水面上的物体所受浮力的大小是否遵循阿基米德原理”的实验步骤与图C不同．

故答案为：

（1）浮力和物体排开液体的重力；

（2）B和C；（3）弹簧测力计的示数会减小；（4）受到的浮力；（5）C．

（1）根据阿基米德原理可知，要验证此实验应比较物体受到浮力的大小与排开液体重力之间的关系；

（2）物体受到的浮力等于物体的重力减去物体浸入液体时弹簧测力计的示数；

（3）浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力时，根据力的合成可知弹簧测力计示数的变化；

（4）根据阿基米德原理可知物体受到的浮力和自身的重力相等；

（5）物体漂浮在水面上时受到的浮力等于物体的重力，此时不需要用弹簧测力计提着木块，据此分析图示答题．

本题考查了验证阿基米德原理的实验，关键是知道该实验的验证方法，同时要注意物体漂浮时受到的浮力不能用称重法进行测量．

4.【答案】设物体上、下表面在液体中的深度分别为h上和h下，则有：

F浮=F向上-F向下=p向上S-p向下S

=ρ液gh下a2-ρ液gh上a2=ρ液g（h下-h上）a2

=ρ液ga3=ρ液gV排=G排；在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平；被测物块浸没在水中时所受的拉力；F1-F2=F4-F3

【解析】

解：

①设物体上、下表面在液体中的深度分别为h上和h下，则有：

F浮=F向上-F向下=p向上S-p向下S

=ρ液gh下a2-ρ液gh上a2=ρ液g（h下-h上）a2

=ρ液ga3=ρ液gV排=G排

②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平．

③由图B知，此时测量被测物体浸没在水中所受的拉力；

则F浮=F1-F2，G排=F4-F3，阿基米德原理：

F浮=G排，则当F1-F2=F4-F3时，可以验证阿基米德原理．

故答案为：

①设物体上、下表面在液体中的深度分别为h上和h下，则有：

F浮=F向上-F向下=p向上S-p向下S

=ρ液gh下a2-ρ液gh上a2=ρ液g（h下-h上）a2

=ρ液ga3=ρ液gV排=G排

②在溢水杯中倒入水时，水面先超出溢水口并溢出水，等到水不再溢出时，即溢水杯中的水面恰好与溢水口相平．

③被测物块浸没在水中时所受的拉力；F1-F2=F4-F3．

①浮力产生的原因：

F浮=F向上-F向下；且F=pS，p=ρ液gh，联立各式便可得出结论；

②当溢水杯中的水倒满后，再向溢水杯中倒水，多余的水会自动溢出，根据这个特点进行分析；

③阿基米德原理反映了浮力大小与排开液体重力之间的关系；

浮力大小是根据称重法得出的；F浮=G-F；排开液体的重力G排=G总-G水．

阿基米德反映了浸在液体中的物体受到的浮力与物体排开液体的重力的关系，只有掌握阿基米德的内容，才能正确掌握实验目的．

5.【答案】F1-F2；F1-F2=F4-F3

【解析】

解：

（1）根据称重法可知：

甲、乙图弹簧测力计的示数可以求出石块受到的浮力；为F浮=F1-F2；

（2）丙、丁图弹簧测力计的示数可以求出石块排开液体受到的重力，为G排=F4-F3；

根据阿基米德原理可知物体所受浮力与排开液体重力的相等，所以如果F1-F2=F4-F3成立，则可得出阿基米德原理；

故答案为：

F1-F2；F1-F2=F4-F3．

（1）根据G-F得出浮力的大小；

（2）在小桶里的水的重力即为排开水的重力G排，要先测物体的重力和空桶的重力；阿基米德原理是反映物体所受浮力与排开水的重力关系，由此分析即可．

本题是验证阿基米德原理的实验，关键掌握阿基米德原理内容，掌握其测量的顺序．

6.【答案】

（1）盛满水 

（2）

  （3）换用其它物体（或液体）多做几次实验

【解析】

【分析】

（1）验证阿基米德原理的实验中，溢水杯应该装满水，否则溢出水的体积不等于排开液体的体积；

（2）根据F浮=G排判断；

（3）为了防止实验具有偶然性，应多做几次实验。

本题考查了阿基米德原理的探究中的一些小问题，难度不大。

【解答】

（1）实验时，溢水杯中必须装满水；

（2）上述步骤中，若G、G1、F、G2满足

关系，说明阿基米德原理是正确的；

（3）为使得出的规律具有普适性，换用其它物体（或液体）多做几次实验。

故答案为：

（1）盛满水 

（2）

  （3）换用其它物体（或液体）多做几次实验。

7.【答案】浮力；G排；A和B；DABC

【解析】

解：

（1）为了验证阿基米德原理，实验需要比较物体受到的浮力与排开水的重力；

（2）根据F浮=G-F，A、B测出了物体受到的浮力大小；

（3）要测出排开液体的重力，应先测出空桶的重力，所以应为DABC．

故答案为：

（1）F浮；G排；

（2）A和B；（3）DABC．

在探究阿基米德原理实验中，应测出物体所受浮力及排开液体的重力比较得出结论．

此题是探究浮力的实验，浮力大小与液体的密度和排开液体的体积有关，在探究过程中应注意控制变量法的应用，同时探究了阿基米德原理，在实验中注意测量的物理量和测量的顺序．

8.【答案】

（1）CBAD        

（2）1       

（3）1        

（4）浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开的液体所受到的重力

【解析】

【分析】

（1）分析清楚图示，合理安排实验步骤；

（2）物体受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计拉力之差；

（3）根据图D与C可以求出水的重力；

（4）分析物体受到的浮力与它排开水的重力间的关系，得出结论。

本题考查分析清楚图示情景、熟悉相关实验是正确解题的关键。

【解答】

（1）由图示可知，合理的实验步骤是：

CBAD；

（2）由图B与图A可知，物体受到的浮力F浮=G-F=4N-3N=1N；

（3）由图C与D可知物体排开液体的重力为G液=1.5N-0.5N=1N；

（4）根据实验可知：

物体受到的浮力等于物体排开液体受到的重力。

故答案为：

（1）CBAD        

（2）1        

（3）1        

（4）浸在液体中的物体受到的浮力大小等于排开的液体所受到的重力。

9.【答案】 ↵  ↵

（1）0.5

（2）排开水的重力

（3）遵从

【解析】

【分析】

本题目关键要看清图，找到示数的大小，关键要清楚实验的步骤，条理要清晰，知道每一步测量的对象，从而验证最后的阿基米德原理。

本题目就是考查学生对阿基米德实验的掌握程度，看学生能否掌握每个步骤，以及每一步要测量的对象，只要基本知识掌握扎实，题目不难做出。

【解答】

（1）木块漂浮时排开水的重力等于木块漂浮时受到的浮力，由图a可知，此时木块的重力为0.5N，故浮力为0.5N；

（2）b图中测空杯的重力，e图测杯与水的总重力，b、e两图所示实验的目的是测出木块排开水的重力的大小；

（3）浮力等于0.5N，排开水的重力等于0.5N，则遵从阿基米德原理。

故答案为：

（1）0.5；

（2）排开水的重力；（3）遵从。

10.【答案】

（1）物体排开液体的体积 ①③④

（2）1.1×103

（3）测量空桶的重力 Fa-Fb=Fc-Fd

【解析】

【分析】

（1）分析图示实验，根据实验控制的变量与实验现象得出实验结论；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，分析图示实验，然后答题；

（2）根据F浮=G-F计算出物体浸没在盐水中时受到的浮力，根据浮力公式求出盐水的密度；

（3）阿基米德原理的内容：

浸在液体中物体受到的向上的浮力，浮力大小等于它排开的液体受到的重力；

要验证阿基米德原理就要测出物体的浮力，可根据F浮=G-F示得出，然后测出排开液体的重力，两者进行比较即可验证。

本题考查了探究影响浮力大小因素实验、求物体的体积与密度问题，要掌握称重法测浮力的方法、应用浮力公式即可解题，应用控制变量法是正确解题的关键。

【解答】

（1）由图①、②、③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①③④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，探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系；

（2）由图①③所示实验可知，圆柱体浸没在水中时受到的浮力：

F浮=G-F=5N-1N=4N；

由F浮=ρ水gV排得圆柱体的体积：

由图①②所示实验可知，圆柱体浸没在盐水中所受浮力：

F浮盐水=G-F′=5N-0.6N=4.4N，

浮力F浮盐水=ρ盐水gV排，盐水的密度：

（3）验证“验证阿基米德原理”实验，需要测出物体排开水的重力，需要先测出空桶的重力，由图示实验可知，实验遗漏的步骤是：

测量空桶的重力；

由实验过程可知，物体浸没液体中受到的浮力：

F浮=Fa-Fb，物体排开液体的重力：

G排=Fc-Fd，如果满足：

Fa-Fb=Fc-Fd，可以证明：

浸入液体中的物体所受浮力的大小等于物体排开的液体所受重力的大小。

故答案为：

（1）物体排开液体的体积；①③④；

（2）1.1×103；（3）测量空桶的重力；Fa-Fb=Fc-Fd。