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【学习目标】掌握有关浮力大小的探究实验的解题方法和基本要求。

【方法点拨】

1. 题型一 关于阿基米德原理的实验探究

阿基米德原理的内容：浸在液体中物体受到的浮力大小等于被它排开的液体受到的重力。要验证阿基米德原理，可根据称重法 F浮=G-F拉 得出浮力，然后测出排开液体的重力。

2. 题型二 关于浮力影响因素的实验探究

注意应用控制变量法探究浮力的影响因素。

3. 题型三 设计实验

记录笔记：

【经典例题】

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例1 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-05浮力（上）-浮力大小的实验探究

在探究物体所受浮力大小的实验中，某同学进行了a、b、c、d四次测量，如图一所示．

（1）从原理上讲，_______两次弹簧秤测量的示数差与________两次弹簧秤测量的示数差相等（选填a、b、c、d字母），但在实际测量中，这个示数差并不完全相等而略有差异，其可能的原因是：_________．

（2）某小组同学对实验做了改进设计，如图二：在铁架台上悬挂两个规格相同的弹簧秤，C为薄塑料袋（质量不计），D是用大号饮料瓶、带孔橡皮塞以及弯曲玻璃管自制的溢水杯，M是升降平台（可使溢水杯缓慢上升、下降）．实验中，同学们通过升降平台，改变重物浸入水中的深度，观察、记录、比较弹簧秤A和B示数，即可得出物体所受浮力大小的规律．图一实验相比，请简要说明改进后的实验设计具有哪些优势？（至少写出两条）

（3）实验中，他们做出了弹簧秤A的拉力F与物体下表面所处深度h的关系的图象，如图三所示．从图象可知，当物体所处深度为8cm时，物体受到的浮力是________ N．

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例2 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-05浮力（上）-浮力大小的实验探究

在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，小明用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯，对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究，实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。请按要求回答下列问题：

（1）比较图甲、乙可知：乙图中圆柱体受到的浮力的大小为______N。

（2）比较图乙、丙，说明浮力的大小与________有关。

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（3）通过图乙和戊的探究，不能得到浮力大小与液体密度是否有关，原因是__________________。

（4）通过图中数据可知：圆柱体的密度是________kg/m3（取g=10N/kg）。

例3 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-05浮力（上）-浮力大小的实验探究

实验桌上有满足实验需要的如下器材：弹簧测力计、刻度尺、轻细线、铁架台、装有适量水的圆柱形容器（如图所示）、圆柱体金属块（其上表面有可拴细线的挂钩）。小龙想设计一个实验证明：圆柱体没入水中之前所受的浮力，随它浸在水中的深度增加而增大。

请回答以下问题：

（1）小龙所探究的问题中，自变量是___________________________；

（2）下表是小龙设计的数据记录表，请指出表格中存在的主要问题是：_____________。

例4 本题选自腾讯课堂付费课程《初中物理力学专题突破》-05浮力（上）-浮力大小的实验探究

实验桌上有如下器材：细长平底试管一支（已知底面积为S）、小汤匙一个、抹布一块、刻度尺一把、大水槽一个（水槽的深度大于平底试管的高度）、足量的水、足量的细沙子、天平及配套砝码。要求从实验桌上选择适当的器材，设计一个实验证明：在同种液体中，固体所受的浮力大小跟排开液体的体积成正比。要求：写出主要的实验步骤并设计记录实验数据的表格。

答案

例1：（1）ac；bd；不能完全收集溢出的水、读数不准确、弹簧秤的精度不高；

（2）几乎可以收集全部溢出的水，实验步骤少，操作简单，现象直观，读数方便，可以连续多次测量物体在不同位置时受到浮力大小及排开水的重力多少，使得结论更具有说服力；

（3）1.5．

例2：（1）0.6；

（2）物体排开液体的体积；

（3）没有控制排开液体的体积相同；

（4）1.5×103．

例3：（1）圆柱体浸在水中的深度；

（2）表中缺少自变量浸在水中的深度，自变量不是容器中水的深度h/m．

例4：实验步骤：

（1）把天平放在水平桌面上，调节天平平衡；

（2）用刻度尺测出试管的长度L并记录；

（3）用药匙取适量的细沙装入试管，用天平测出细沙和试管的总质量m1；再将试管放入盛有水的水槽中，使试管竖直漂浮在水面上静止，用刻度尺测出试管露出水面的高度h1；将m1、h1记录在表格内．

（4）用抹布擦干试管，用药匙再取适量的细沙装入试管，用天平测出细沙和试管的总质量m2；再将试管放入盛有水的水槽中，使试管竖直漂浮在水面上静止，用刻度尺测出试管露出水面的高度h2；将m2、h2记录在表格内．

（5）仿照步骤（4）再做4次实验，测出细沙和试管的总质量m3、m4、m5、m6；测出每次试管露出水面的高度h3、h4、h5、h6，并将数值记录在表格内．

（6）计算出每次试管浸入水中的深度（L-h）和排开水的体积V排；将数据记录在表管内．

（7）根据物体漂浮时F浮＝G物，可知试管每次漂浮时所受的浮力F浮．

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