人教物理实验14 探究浮力大小影响因素实验（解析版）.doc

实验十四、探究影响浮力大小的因素实验
【实验目的】
探究浮力的大小与哪些因素有关
【实验器材】
透明玻璃筒、鸡蛋、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯、小石块
【实验原理】
称重法测浮力： F浮 =G-F
【实验步骤】
①把鸡蛋放入盛水的透明玻璃筒中，鸡蛋沉入筒底，然后向水中撒盐并搅动，观察鸡蛋的浮沉情况。
②用弹簧测力计提着金属圆柱体慢慢浸入水中，观察弹簧测力计的示数变化情况，
③用弹簧测力计提着小石块浸没在水中，改变其深度观察弹簧测力计的示数变化情况，
【实验结论】
物体在液体中所受浮力的大小不仅与液体的密度有关，还与物体排开液体的体积有关，而与浸没在液体中的深度无关。
【考点方向】
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：，弹簧测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大。
2、探究浮力的大小跟哪些因素有关，实验中利用“控制变量法”，把多因素问题变成多个单因素问题。
3、注意完全浸没和不完全浸没对实验的影响。
4、实验原理：称重法。
5、弹簧测力计自身重力和细线以及盐水的浓度会对实验产生一定的误差。
6、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。
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。
8、通过实验可以得出影响浮力大小的根本因素是：排开液体的重力。
9、浮力与物体排开液体的体积有关，其他因素一定时，排开液体体积越大，浮力越大。
10、浮力与液体的密度有关，其他因素一定时，液体的密度越大，浮力越大。
11、浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关。
【创新母题】：为探究物体在水中受到的浮力大小与浸入水中的体积和深度的关系，小明和小华把装满水的溢水杯放
到台秤上，溢水杯口下方放置一空量筒。用细线系住金属块并挂在弹簧测力计上，测力计示数为G．然后将金属块缓慢浸入水中，且始终不与杯接触，如图。
（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，说明浮力大小逐渐　 　。据此，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大面增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验你认为下列说法正确的是　　 。
A．只有小明的观点合理 B．只有小华的观点合理
C．两人的观点都不合理 D．两人的观点都合理
（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出　 　的观点不具有普遍性。这个过程中金属块受到的浮力F浮=　 　。
（3）为了深入研究，他们测出量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排=　 　，通过比较数据发现F浮=G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮=G排，说明决定浮力大小的根本因素是 。
（4）从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中台秤的示数变化情况是　 　。
（5）小明做实验时，用手握弹簧测力计有些晃动，导致数据偏差较大，请写出一种改进措施： 。
（6）小华进行第二次实验时发现金属块排开水的重力明显小于所受到的浮力，请指出实验操作中可能造成这种结果的原因： 。
【答案】
（1）变大；D；（2）小明；G﹣F；（3）ρ水V排g；G排；（4）一直不变。
（5）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）溢水杯没有装满。
【解析】
（1）金属块浸没前的过程中，测力计示数逐渐变小，根据F=G﹣F浮可知，说明浮力大小逐渐变大；
金属块浸没前的过程中，小明认为金属块受到的浮力随浸入水中的深度增大而增大；而小华则认为浮力随浸入水中的体积增大而增大，根据以上实验两人的观点都合理，故说法正确的是D；
（2）接下来他们继续实验，增大金属块浸没在水中的深度，发现测力计的示数始终不变且为F，据此可得出浮力与物体完全浸没在液体中的深度无关，故小明的观点不具有普遍性；
这个过程中金属块受到的浮力根据F=G﹣F浮可知，F浮=G﹣F；
（3）量筒中水的体积V排，水的密度用ρ水表示，其重力G排=m排g=ρ水V排g，通过比较数据发现F浮=G排，换用不同的物体和液体重复上述实验，都能得出F浮=G排，说明决定浮力大小的根本因素是G排。
（4）对台秤受力分析可知：受溢水杯和水竖直向下的重力，金属块向下的压力F压=F浮，由平衡条件得：台秤对容器的支持力FN=G+F压；从金属块开始浸入直至浸没一定深度的过程中G、F浮不