物理八年級(jí)下冊(cè)10.2 阿基米德原理學(xué)案

這是一份物理八年級(jí)下冊(cè)10.2 阿基米德原理學(xué)案，共38頁。學(xué)案主要包含了阿基米德原理，浮力的大小計(jì)算方法，浮力大小影響因素等內(nèi)容，歡迎下載使用。
（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）
一、阿基米德原理：
1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大小。
2.公式：F浮 = G排 = ρ液g V排
（1）G排--物體排開的液體受到的重力；單位：牛（N）；
（2）ρ液--液體的密度；單位：千克每立方米(kg/m3)；
（3）g--重力加速度；g=10N/kg；
（4）V排--物體排開的液體的體積（等于物體浸入液體中的體積）；單位：立方米（m3）；
V排 = V浸
3.適用條件：液體（或氣體）。
【例題1】如圖所示，將系于繩端質(zhì)量相等的鐵桶和實(shí)心鐵球同時(shí)浸沒在水中，保持靜止，繩子對(duì)它們的拉力F1和F2的大小關(guān)系是（ ）
A.F1＞F2
B.F1=F2
C.F1＜F2
D.無法確定
【變式練習(xí)1】沉船打撈人員完成水下打撈任務(wù)后，不斷上升且未出水面的過程中，下列說法正確的是（ ）
A.所受浮力變大，壓強(qiáng)變大 B.所受浮力變大，壓強(qiáng)變小
C.所受浮力不變，壓強(qiáng)變小 D.所受浮力不變，壓強(qiáng)不變
【例題2】將重為5N的物體放入盛滿水的容器中，容器溢出3N重的水，物體受到的浮力（ ）
A.可能等于2N B.可能等于4N C.一定等于3N D.一定等于5N
【變式練習(xí)2】阿基米德原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，排水量就是其重要應(yīng)用之一。2019年4月23日中國人民海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)中擔(dān)負(fù)檢閱艦任務(wù)的西寧艦是中國自主研制的052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，它代表了中國現(xiàn)役驅(qū)逐艦的最高水準(zhǔn)，滿載時(shí)的排水量為7500噸，則此時(shí)受到的浮力為____________N（g取10N/kg）。
【例題3】如圖所示，水平桌面上放置一個(gè)電子秤，電子秤上有一盛水的溢水杯，杯內(nèi)水面跟溢水口相平。現(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)圓柱體鋁塊，將鋁塊緩慢地浸入水中，直到鋁塊完全浸沒在水中為止，整個(gè)過程鋁塊未接觸杯底和側(cè)壁。則從鋁塊下表面開始接觸水面到上表面剛沒入水中的過程中（ ）
A.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)不變
B.溢水杯底所受水的壓力變小，電子秤的示數(shù)變小
C.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)變小
D.溢水杯底所受水的壓力變大，電子秤的示數(shù)變大
【變式練習(xí)3】如圖，將水加至水杯的溢水口處，再將一鐵塊從液面開始，緩慢、勻速放入至杯底，排出的水流入右側(cè)燒杯，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A.完全浸入后，隨著鐵塊的深度逐漸增大，排出水的重力不變
B.溢出水的重力定等于該時(shí)刻鐵塊所受的浮力大小
C.浸入過程中，鐵塊所受拉力始終小于鐵塊的重力
D.鐵塊所受的浮力與鐵塊所處的深度有關(guān)，深度越大，所受得浮力越大
【例題4】下列A、B、C、D四幅圖是“驗(yàn)證阿基米德原理”的過程情景，以下步驟正確的是（ ）
A.實(shí)驗(yàn)中的所用金屬塊的重力為1N
B.在情景圖B中存在的錯(cuò)誤是溢水杯未注滿水
C.糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在情景C中，金屬塊受到的浮力為3N
D.金屬塊排開的水所受的重力G排等于2N
【變式練習(xí)4】在探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)中，有以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，合理的實(shí)驗(yàn)順序是（ ）
A.甲→乙→丙→丁 B.丁→甲→乙→丙
C.乙→甲→丙→丁 D.丁→丙→乙→甲
【例題5】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證阿基米德原理”。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）如圖所示，在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過程中，左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ，物塊受到水的浮力 ，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng) ；（均選填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的物理量可列等式 （用字母表示），從而驗(yàn)證了阿基米德原理；
（3）由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，物塊浸沒在水中受到的浮力為 N，物塊的體積為 cm3，物塊的密度為 kg/m3；
（4）同學(xué)們用酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大，說明浮力的大小與 有關(guān)；用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的是 （選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）．
【變式練習(xí)5】小東用溢水杯、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、重物及細(xì)線按照正確的操作步驟完成了“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)。
（1）請(qǐng)根據(jù)圖中的操作示意圖排列出小東實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是 。
（2）物體所受浮力是 N，排開液體的重力是 N，小東的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與阿基米德原理
（選填“相符”或“不相符”）。
（3）小東根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程計(jì)算出物體的體積是 m3，進(jìn)而計(jì)算出物體的密度是 kg/m3（g取10N/kg）。
二、浮力的大小計(jì)算方法：
1.浮力本質(zhì)：F?。紽下－F上；
2.受力分析：F浮＝G－F拉；或F浮＝G＋F壓；（具體情況具體分析）
3.浮力定義：F浮＝ρ液gV排；
4.漂浮懸?。篎?。紾物。
【例題6】有一個(gè)實(shí)心球形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱重時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N；當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N．把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力是（ ）
A.5NB.7N
C.9ND.12N
【變式練習(xí)6】如圖所示，先將溢水杯裝滿水，然后用測(cè)力計(jì)拉著重為4N、體積為100cm3的石塊，緩慢浸沒在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重為_______N，石塊靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。 (ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)
【例題7】如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛有一個(gè)圓柱體，把它從盛水的燒杯中緩慢提升，直到全部露出水面，已知容器底面積為400cm2，如圖甲所示．該過程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（ ）
A.圓柱體的高是5cm
B.圓柱體的密度是2×103kg/m3
C.圓柱體受到的最大浮力為10N
D.圓柱體的橫截面積為100cm2
【變式練習(xí)7】彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖甲，圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖象，則下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．物體的體積是400cm3
B．物體受到的最大浮力是4N
C．物體的密度是2.25×103kg/m3
D．物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是5N
【例題8】將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為14N，當(dāng)將該石塊完全浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，g＝10N/kg，水的密度為1×103kg/m3。求：
（1）該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（2）該石塊的體積；
（3）該石塊的密度。
【變式練習(xí)8】如圖甲，將一個(gè)石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，稱得石塊的重為4N，如圖乙，將石塊浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，將石塊浸沒到另一種液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N。計(jì)算：（g＝10N/kg）
（1）石塊浸沒在水中時(shí)，受到水的浮力。
（2）石塊的密度。
（3）另一種液體的密度。
【例題9】有一正方體物塊A，它的體積為V＝0.4×10﹣3m3，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出此物塊A的重力為G＝10N，如圖甲所示，然后將物塊A浸沒在水中，如圖乙所示，g取10N/kg。求：
（1）物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力的大??；
（2）物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
【變式練習(xí)9】如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一實(shí)心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處。如圖是整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象。已知ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力；
（2）圓柱體的密度。
三、浮力大小影響因素：
由阿基米德原理F浮 = G排 = ρ液g V排可知：
（1）體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)；
（2）而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)；
【例題10】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N．下列分析正確的是（ ）
A.金屬塊a浸沒在水中時(shí)，受到浮力的大小為0.3N
B.利用甲、乙，可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系
C.利用乙、丙，可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系
D.利用丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
【變式練習(xí)10】小紅用彈簧測(cè)力計(jì)、鐵圓柱體、兩個(gè)相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A.鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1N
B.由甲、乙、戊三圖可探究浮力大小與液體密度的關(guān)系
C.由甲、乙、丁三圖可知，物體浸入液體的深度越深，所受浮力越大
D.再增加一個(gè)體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體，可探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系
【例題11】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力，然后將金屬塊緩慢浸入水中不同深度及某種液體中，步驟如圖A、B、C、D、E、F所示（液體均未溢出）。并將其示數(shù)記錄在表中。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）步驟A中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。
（2）做步驟C時(shí)，物體受到的浮力為 N。
（3）分析比較步驟A、B、C、D可知：浮力大小與物體 有關(guān)。
（4）分析比較步驟A、E、F可知：浮力的大小還與 有關(guān)。
（5）分析比較步驟 可知：浮力的大小與物體所處的深度無關(guān)。
（6）步驟C和F中，物體受到的浮力大小關(guān)系怎樣？（回答“C大”、“F大”或“相等”）
（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)，能否計(jì)算獲得F步驟中液體的密度？如果能，請(qǐng)寫出結(jié)果；如果不能，請(qǐng)說明還缺少的條件。
【變式練習(xí)11】如圖所示是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)。
（1）如圖甲，物體重 N．如圖乙，把物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大小為 N。
（2）分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體受浮力的大小與 有關(guān)。
（3）分析數(shù)據(jù)可知，物體A的密度為 kg/m3。
（4）若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān)，應(yīng)選擇圖中 （填字母）兩個(gè)物體，并將它們浸沒在同種液體中，測(cè)出其所受浮力的大小來進(jìn)行比較。
人教版 八年級(jí)物理下冊(cè) 第10章《浮力》
第2節(jié) 阿基米德原理 講義
（知識(shí)點(diǎn)總結(jié)+例題講解）
一、阿基米德原理：
1.阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開的液體所受重力的大小。
2.公式：F浮 = G排 = ρ液g V排
（1）G排--物體排開的液體受到的重力；單位：牛（N）；
（2）ρ液--液體的密度；單位：千克每立方米(kg/m3)；
（3）g--重力加速度；g=10N/kg；
（4）V排--物體排開的液體的體積（等于物體浸入液體中的體積）；單位：立方米（m3）；
V排 = V浸
3.適用條件：液體（或氣體）。
【例題1】如圖所示，將系于繩端質(zhì)量相等的鐵桶和實(shí)心鐵球同時(shí)浸沒在水中，保持靜止，繩子對(duì)它們的拉力F1和F2的大小關(guān)系是（ ）
A.F1＞F2
B.F1=F2
C.F1＜F2
D.無法確定
【答案】B
【解析】?jī)晌矬w都是鐵，密度相同，質(zhì)量也相等；所以，都浸沒于水中時(shí)，二者排開水的體積相等，由F浮=ρ水gV排知鐵桶和實(shí)心鐵球受到水的浮力相等，又F拉=G-F浮，所以F1=F2。
故選：B。
【變式練習(xí)1】沉船打撈人員完成水下打撈任務(wù)后，不斷上升且未出水面的過程中，下列說法正確的是（ ）
A.所受浮力變大，壓強(qiáng)變大 B.所受浮力變大，壓強(qiáng)變小
C.所受浮力不變，壓強(qiáng)變小 D.所受浮力不變，壓強(qiáng)不變
【答案】C
【解析】打撈人員在水面下作業(yè)，浸沒在水中，利用阿基米德原理分析所受浮力的情況；
利用液體壓強(qiáng)公式分析他不斷上升且未出水面的過程中壓強(qiáng)的變化．
解：（1）由于打撈人員在水面下，故他浸沒在水中，由阿基米德原理F浮力＝ρ液gV排可知，密度不變、排開液體的體積不變，故所受浮力不變；故AB錯(cuò)誤；
（2）當(dāng)他不斷上升且未出水面的過程中，浮力雖然不變，但深度減小，由p＝ρgh知道，壓強(qiáng)p減小，故C正確，D錯(cuò)誤。
故選：C。
【例題2】將重為5N的物體放入盛滿水的容器中，容器溢出3N重的水，物體受到的浮力（ ）
A.可能等于2N B.可能等于4N C.一定等于3N D.一定等于5N
【答案】C
【解析】因?yàn)槿萜魇M水，因此，小球排開水的重力就是溢出的水重，再根據(jù)阿基米德原理可判斷其浮力的大小。
解：容器盛滿水，所以小球排開的水與溢出的水相同，其重力為3N，根據(jù)阿基米德原理，浮力就等于它排開的水的重力，因此，小球所受到浮力一定等于3N。
故選：C。
【變式練習(xí)2】阿基米德原理在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，排水量就是其重要應(yīng)用之一。2019年4月23日中國人民海軍成立70周年海上閱兵活動(dòng)中擔(dān)負(fù)檢閱艦任務(wù)的西寧艦是中國自主研制的052D型導(dǎo)彈驅(qū)逐艦，它代表了中國現(xiàn)役驅(qū)逐艦的最高水準(zhǔn)，滿載時(shí)的排水量為7500噸，則此時(shí)受到的浮力為____________N（g取10N/kg）。
【答案】7.5×107
【解析】根據(jù)阿基米德原理可知F浮=G排=m排g=7500×103kg×10N/kg=7.5×107 N。
【例題3】如圖所示，水平桌面上放置一個(gè)電子秤，電子秤上有一盛水的溢水杯，杯內(nèi)水面跟溢水口相平?，F(xiàn)用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛一個(gè)圓柱體鋁塊，將鋁塊緩慢地浸入水中，直到鋁塊完全浸沒在水中為止，整個(gè)過程鋁塊未接觸杯底和側(cè)壁。則從鋁塊下表面開始接觸水面到上表面剛沒入水中的過程中（ ）
A.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)不變
B.溢水杯底所受水的壓力變小，電子秤的示數(shù)變小
C.溢水杯底所受水的壓力不變，電子秤的示數(shù)變小
D.溢水杯底所受水的壓力變大，電子秤的示數(shù)變大
【答案】A
【解析】因溢水杯中裝滿水，將鋁塊緩慢地浸入水中直至上表面剛沒入水中的過程中，溢水杯內(nèi)水的深度不變，根據(jù)p＝ρ液gh分析溢水杯底所受水的壓強(qiáng)變化，根據(jù)p=FS的變形式F＝pS可知溢水杯底所受水的壓力變化；鋁塊對(duì)水的壓力和水對(duì)鋁塊的浮力是一對(duì)相互作用力，二力大小相等，根據(jù)阿基米德原理得出鋁塊對(duì)水的壓力和溢出水的重力關(guān)系，從而判斷電子秤示數(shù)的變化。
解：因溢水杯中裝滿水，將鋁塊緩慢地浸入水中直至上表面剛沒入水中的過程中，溢水杯內(nèi)水的深度不變，
所以，由p＝ρ水gh可知，溢水杯底所受水的壓強(qiáng)不變，
由p=FS的變形式F＝pS可知，溢水杯底所受水的壓力不變，故BD錯(cuò)誤；
又因鋁塊對(duì)水的壓力和水對(duì)鋁塊的浮力是一對(duì)相互作用力，二力大小相等，即F壓＝F浮，
所以，由阿基米德原理F?。紾排可知，F(xiàn)壓＝G排，即鋁塊對(duì)水的壓力等于溢出水的重力，
所以，溢水杯對(duì)電子秤的壓力不變，電子秤的示數(shù)不變，故A正確、C錯(cuò)誤。
故選：A。
【變式練習(xí)3】如圖，將水加至水杯的溢水口處，再將一鐵塊從液面開始，緩慢、勻速放入至杯底，排出的水流入右側(cè)燒杯，下列說法錯(cuò)誤的是（ ）
A.完全浸入后，隨著鐵塊的深度逐漸增大，排出水的重力不變
B.溢出水的重力定等于該時(shí)刻鐵塊所受的浮力大小
C.浸入過程中，鐵塊所受拉力始終小于鐵塊的重力
D.鐵塊所受的浮力與鐵塊所處的深度有關(guān)，深度越大，所受得浮力越大
【答案】D
【解析】（1）根據(jù)G排＝ρ液gV排可分析解答；
（2）根據(jù)阿基米德原理可得鐵塊所受的浮力大小與溢出水的重力；
（3）對(duì)鐵塊進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)力的平衡條件分析解答；
（4）鐵塊完全浸沒后，深度增大，排開水的體積不變，根據(jù)F?。溅岩篻V排可判斷鐵塊所受的浮力與鐵塊所處的深度關(guān)系。
解：A.完全浸入后，隨著鐵塊的深度逐漸增大，排開水的體積不變，根據(jù)G排＝ρ液gV排可知排開水的重力不變，故A正確；
B.將水加至溢水杯的溢水口處，根據(jù)阿基米德原理可得鐵塊所受的浮力大小等于溢出水的重力，故B正確；
C.浸入過程中，鐵塊受向上的浮力、拉力和向下的重力，由力的平衡條件可知F浮+F拉＝G，且浮力不為0，所以F拉小于G，故C正確；
D.鐵塊完全浸沒后，深度增大，排開水的體積不變，根據(jù)F?。溅岩篻V排可知鐵塊受到的浮力不變，鐵塊所受的浮力與深度無關(guān)，故D錯(cuò)誤。
故選：D。
【例題4】下列A、B、C、D四幅圖是“驗(yàn)證阿基米德原理”的過程情景，以下步驟正確的是（ ）
A.實(shí)驗(yàn)中的所用金屬塊的重力為1N
B.在情景圖B中存在的錯(cuò)誤是溢水杯未注滿水
C.糾正錯(cuò)誤后，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，在情景C中，金屬塊受到的浮力為3N
D.金屬塊排開的水所受的重力G排等于2N
【答案】B
【解析】（1）金屬塊在空中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為金屬塊的重力；
（2）要測(cè)金屬塊浸沒時(shí)排開水的重力，應(yīng)在溢水杯內(nèi)裝滿水；
（3）讀出金屬塊浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法求出金屬塊受到的浮力；
（4）讀出空桶的重力、溢出水和桶的總重力，二者的差值即為金屬塊排開水的重力。
解：A.由圖B可知，實(shí)驗(yàn)中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為所用金屬塊的重力，即金屬塊G＝4N，故A錯(cuò)誤；
B.要測(cè)金屬塊浸沒時(shí)排開水的重力，應(yīng)在情景圖B中的溢水杯內(nèi)裝滿水，故B正確；
C.由情景C可知，金屬塊浸沒時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3N，則金屬塊受到的浮力：
F?。紾﹣F拉＝4N﹣3N＝1N，故C錯(cuò)誤；
D.由圖A可知，空桶的重力G桶＝1N，由圖D可知，金屬塊排開水和桶的總重力G總＝2N，則金屬塊排開的水所受的重力G排＝G總﹣G桶＝2N﹣1N＝1N，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
【變式練習(xí)4】在探究阿基米德原理的實(shí)驗(yàn)中，有以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)操作，合理的實(shí)驗(yàn)順序是（ ）
A.甲→乙→丙→丁 B.丁→甲→乙→丙
C.乙→甲→丙→丁 D.丁→丙→乙→甲
【答案】B
【解析】對(duì)于實(shí)驗(yàn)的合理順序，我們應(yīng)把握住兩點(diǎn)，一是小桶是用來接排出的水的，在接水之前必須先測(cè)出空桶的重；二是物塊要先測(cè)重力，再直接浸入水中才不會(huì)重復(fù)。依據(jù)這些分析可得出更加合理的順序。
解：為了使小桶在接水之后可直接計(jì)算溢出水的重力，應(yīng)先測(cè)量空桶的重，然后再測(cè)出石塊的重力，并直接浸入水中觀察測(cè)力計(jì)的示數(shù)，最后測(cè)排出的水和小桶的總重，求排出水的重力，因此，合理的順序應(yīng)為：丁→甲→乙→丙；
故選：B。
【例題5】創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置“驗(yàn)證阿基米德原理”。（ρ水＝1.0×103kg/m3）
（1）如圖所示，在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過程中，左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù) ，物塊受到水的浮力 ，水對(duì)溢水杯底部的壓強(qiáng) ；（均選填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所測(cè)的物理量可列等式 （用字母表示），從而驗(yàn)證了阿基米德原理；
（3）由實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，物塊浸沒在水中受到的浮力為 N，物塊的體積為 cm3，物塊的密度為 kg/m3；
（4）同學(xué)們用酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大，說明浮力的大小與 有關(guān)；用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的目的是 （選填“減小誤差”或“尋找普遍規(guī)律”）．
【答案】（1）變?。蛔兇?；不變；（2）F1﹣F3＝F4﹣F2；（3）0.5；50；4×103；（4）液體的密度；尋找普遍規(guī)律。
【解析】（1）在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過程中，排開水的體積變大，由F?。溅岩篻V排判斷浮力的變化，由稱量法F＝G﹣F浮可判斷出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化；
由p＝ρgh判斷水對(duì)溢水杯底壓強(qiáng)的變化；
（2）由稱重法F浮＝F1﹣F3算出物塊在水中受到的浮力；物塊排開的水所受重力等于桶和水的重力與空桶的重力之差，根據(jù)浮力與排開液體的重力從而驗(yàn)證了阿基米德原理；
（3）根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排算出物塊的體積，由密度公式算出物塊的密度；
（4）改變液體的密度，根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化判斷出浮力的變化，進(jìn)而得出結(jié)論；為了使實(shí)驗(yàn)具有普遍性，換其他液體繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
解：（1）在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過程中，排開水的體積變大，由F?。溅岩篻V排可知物塊受到的浮力變大，由F＝G﹣F浮可知，左邊彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變??；
在物塊從接觸水面到剛好浸沒水中的過程中，因水的深度不變，由p＝ρgh可知，水對(duì)溢水杯底的壓強(qiáng)保持不變；
（2）由稱重法可知，物塊在水中受到的浮力：F?。紽1﹣F3＝2N﹣1.5N＝0.5N
物塊排開的水所受重力等于桶和水的重力與空桶的重力之差，
即：G排＝F4﹣F2＝0.7N﹣0.2N＝0.5N
則有：F?。紾排＝0.5N，
故F1﹣F3＝F4﹣F2，從而驗(yàn)證了阿基米德原理；
（3）由（2）可知物塊浸沒在水中受到的浮力為0.5N，
根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排知，物塊的體積：
V＝V排=F浮ρ水g=0.5N1.0×103kg/m3×10N/kg=5×10﹣5m3＝50cm3
物塊的密度為：ρ=mV=GgV=2N10N/kg×5×10?5m3=4×103kg/m3；
（4）酒精代替水繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)此時(shí)的F3變大，由稱重法可知浮力變小，排開液體的體積相同，液體的密度不同，浮力不同，說明浮力的大小與液體的密度有關(guān)．
為了使實(shí)驗(yàn)具有普遍性，用酒精繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
故答案為：（1）變??；變大；不變；（2）F1﹣F3＝F4﹣F2；（3）0.5；50；4×103；（4）液體的密度；尋找普遍規(guī)律。
【變式練習(xí)5】小東用溢水杯、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、重物及細(xì)線按照正確的操作步驟完成了“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)。
（1）請(qǐng)根據(jù)圖中的操作示意圖排列出小東實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是 。
（2）物體所受浮力是 N，排開液體的重力是 N，小東的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與阿基米德原理
（選填“相符”或“不相符”）。
（3）小東根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程計(jì)算出物體的體積是 m3，進(jìn)而計(jì)算出物體的密度是 kg/m3（g取10N/kg）。
【答案】（1）丙、甲、丁、乙；（2）2；2；相符；（3）2×10﹣4；2×103。
【解析】（1）通過圖甲的彈簧測(cè)力計(jì)可讀出物體的重力；通過甲與丁彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)差可求出物體所受浮力的大小；圖乙丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差等于排開液體的重力，注意用小桶接水前，應(yīng)先測(cè)出其重力。
（2）物體受到的浮力等于重力減去彈簧測(cè)力計(jì)的拉力；圖乙丙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差等于排開液體的重力，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出結(jié)論；
（3）根據(jù)F?。溅阉甮V排求出排開水的體積，即為物體的體積；由G＝mg算出物體的質(zhì)量，根據(jù)ρ=mV求出物體的密度。
解：（1）為了減小誤差，在小桶接水前，應(yīng)先測(cè)出其重力，所以合理的實(shí)驗(yàn)順序?yàn)楸?、甲、丁、乙?br>（2）由實(shí)驗(yàn)過程可知，物體浸沒在水中受到的浮力為：F?。紾物﹣F1＝4N﹣2N＝2N；
物體排開液體的重力：G排＝F2﹣G空桶＝3N﹣1N＝2N，
由實(shí)驗(yàn)可知，浸入液體中的物體所受浮力的大小等于物體排開的液體所受重力的大小，與阿基米德原理相符；
（3）由F?。溅阉甮V排得：
物體的體積：V＝V排水=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3，
物體的質(zhì)量：m=Gg=4N10N/kg=0.4kg；
物體的密度：ρ=mV=0.4kg2×10?4m3=2×103kg/m3。
故答案為：（1）丙、甲、丁、乙；（2）2；2；相符；（3）2×10﹣4；2×103。
二、浮力的大小計(jì)算方法：
1.浮力本質(zhì)：F?。紽下－F上；
2.受力分析：F?。紾－F拉；或F浮＝G＋F壓；（具體情況具體分析）
3.浮力定義：F?。溅岩篻V排；
4.漂浮懸?。篎?。紾物。
【例題6】有一個(gè)實(shí)心球形物體，用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中稱重時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為15N；當(dāng)把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N．把物體從彈簧測(cè)力計(jì)上取下投入水中靜止時(shí)，物體受到的浮力是（ ）
A.5NB.7NC.9ND.12N
【答案】D
【解析】根據(jù)稱重法計(jì)算出物體浸沒水中一半體積的浮力，然后根據(jù)阿基米德原理得出物體全部浸沒水中受到的浮力，進(jìn)一步驗(yàn)證物體靜止在水中的狀態(tài)以及受到浮力的大小。
解：把物體一半體積浸入水中時(shí)，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N，則浮力：F?。紾﹣F＝15N﹣9N＝6N；
由F?。溅阉甮V排可知，物體全部浸沒水中時(shí)浮力：F浮′＝2F浮＝2×6N＝12N，此時(shí)浮力小于重力，所以物體投入水中靜止時(shí)，將沉入容器底，因此物體受到的浮力為12N。
故選：D。
【變式練習(xí)6】如圖所示，先將溢水杯裝滿水，然后用測(cè)力計(jì)拉著重為4N、體積為100cm3的石塊，緩慢浸沒在水中，溢出的水全部收集到小空桶中，桶中水重為_______N，石塊靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)為_______N。 (ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg)
【答案】1；3。
【解析】石塊浸沒在水中，V排=V=100cm3=1×10-4m3，石塊受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-4m3=1N；根據(jù)阿基米德原理知，桶中水重(排開水的重)為G排=F浮=1N，石塊靜止時(shí)，測(cè)力計(jì)示數(shù)F=G-F浮=4N-1N=3N。
【例題7】如圖，彈簧測(cè)力計(jì)下掛有一個(gè)圓柱體，把它從盛水的燒杯中緩慢提升，直到全部露出水面，已知容器底面積為400cm2，如圖甲所示．該過程中彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)F隨圓柱體上升高度h的關(guān)系如圖乙所示．下列說法正確的是（ ）
A.圓柱體的高是5cm
B.圓柱體的密度是2×103kg/m3
C.圓柱體受到的最大浮力為10N
D.圓柱體的橫截面積為100cm2
【答案】D
【解析】由圖象知圓柱體浸沒在水中和離開水面彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，求出圓柱體的重力和最大浮力，由重力公式求出圓柱體的質(zhì)量，由阿基米德原理求出物體浸沒時(shí)排開水的體積（物體的體積），根據(jù)密度公式求出圓柱體的密度，根據(jù)圖象求出從圓柱體剛出水面到完全離開時(shí)圓柱體上升的高度，根據(jù)“圖2和圖3中 紅線上方的水和圓柱體的體積之和是相等的”求出圓柱體的高度，最后根據(jù)體積公式求出圓柱體的橫截面積．
解：由圖象知，圓柱體的重力：G＝10N，
圓柱體的質(zhì)量：m=Gg=10N10N/kg=1kg，
圓柱體浸沒在水中彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為6N，
則圓柱體受到的最大浮力為：F?。紾﹣F＝10N﹣6N＝4N，故C錯(cuò)誤．
圓柱體的體積：V＝V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3＝400cm3，
圓柱體的密度：ρ=mV=1kg4×10?4m3=2.5×103kg/m3，故B錯(cuò)誤．
由題中圖象結(jié)合下圖可知，從圖1到圖2圓柱體上升的高度為2cm；從圖2到圖3（即從圓柱體剛出水面到完全離開），圓柱體上升的高度h＝5cm﹣2cm＝3cm，
如上圖，圖2和圖3中 紅線上方的水和圓柱體的體積之和是相等的，
設(shè)圓柱體的高度為h物，故S容h物＝S容h+V，
400cm2×h物＝400cm2×3cm+400cm3，
解得圓柱體的高度為：h物＝4cm，故A錯(cuò)誤．
圓柱體的橫截面積為：S物=Vh物=400cm34cm=100cm2，故D正確．
故選：D。
【變式練習(xí)7】彈簧測(cè)力計(jì)下掛一長(zhǎng)方體物體，將物體從盛有適量水的燒杯上方離水面某一高度處緩緩下降，然后將其逐漸浸入水中如圖甲，圖乙是彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F與物體下降高度h變化關(guān)系的圖象，則下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）
A．物體的體積是400cm3
B．物體受到的最大浮力是4N
C．物體的密度是2.25×103kg/m3
D．物體剛浸沒時(shí)下表面受到水的壓力是5N
【答案】D
【解析】（1）根據(jù)圖象，分析出物體的重力G，完全浸沒時(shí)的拉力F，從而可根據(jù)F?。紾﹣F求出完全浸沒時(shí)的浮力，即最大浮力；
（2）利用阿基米德原理求完全浸沒時(shí)排開液體的體積，即物體的體積；
（3）利用物體的重力求出質(zhì)量，根據(jù)密度公式得出物體的密度；
（4）物體剛浸沒時(shí)上表面受到水的壓力為0N，物體受到的浮力F?。紽下﹣F上，據(jù)此求物體下表面受到的液體壓力。
解：（1）由圖象知，當(dāng)物體未浸入水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為9N，則物體重力G＝9N；
當(dāng)物體完全浸沒時(shí)，拉力F＝5N，
則該物體受到的最大浮力：F浮＝G﹣F＝9N﹣5N＝4N；故B正確；
（2）由F?。溅岩篻V排得物體的體積：
V＝V排=F浮ρ水g=4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3＝400cm3，故A正確；
（3）物體的質(zhì)量：m=Gg=9N10N/kg=0.9kg；
物體的密度：ρ=mV=0.9kg4×10?4m3=2.25×103kg/m3，故C正確。
（4）物體剛浸沒時(shí)上表面受到水的壓力為0N，
物體受到的浮力F?。紽下﹣F上＝4N，
物體下表面受到的液體壓力：F下＝F?。?N，故D錯(cuò)；
故選：D。
【例題8】將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，測(cè)力計(jì)的示數(shù)為14N，當(dāng)將該石塊完全浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，g＝10N/kg，水的密度為1×103kg/m3。求：
（1）該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（2）該石塊的體積；
（3）該石塊的密度。
【答案】（1）該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為4N；（2）該石塊的體積為4×10﹣4m3；
（3）該石塊的密度為3.5×103kg/m3。
【解析】（1）將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上時(shí)處于平衡狀態(tài)，根據(jù)二力平衡條件求出石塊的重力，又知道將該石塊完全浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，根據(jù)稱重法F?。紾﹣F拉求出該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力；
（2）物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，根據(jù)F?。溅岩篻V排求出石塊排開水的體積即為該石塊的體積；
（3）根據(jù)G＝mg求出石塊的質(zhì)量，利用ρ=mV求出該石塊的密度。
解：（1）將一石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上時(shí)處于平衡狀態(tài)，由二力平衡條件可得，石塊的重力G＝14N，
當(dāng)將該石塊完全浸沒在水中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F拉＝10N，
則該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力：F?。紾﹣F拉＝14N﹣10N＝4N；
（2）因物體浸沒時(shí)排開液體的體積和自身的體積相等，
所以，由F?。溅岩篻V排可得，該石塊的體積：V＝V排=F浮ρ水g=4N1×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣4m3；
（3）由G＝mg可得，石塊的質(zhì)量：m=Gg=14N10N/kg=1.4kg，
則該石塊的密度：ρ=mV=1.4kg4×10?4m3=3.5×103kg/m3。
答：（1）該石塊浸沒在水中時(shí)受到的浮力為4N；（2）該石塊的體積為4×10﹣4m3；
（3）該石塊的密度為3.5×103kg/m3。
【變式練習(xí)8】如圖甲，將一個(gè)石塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下端，稱得石塊的重為4N，如圖乙，將石塊浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為2N，將石塊浸沒到另一種液體中時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N。計(jì)算：（g＝10N/kg）
（1）石塊浸沒在水中時(shí)，受到水的浮力。
（2）石塊的密度。
（3）另一種液體的密度。
【答案】（1）石塊浸沒在水中時(shí)，受到水的浮力為2N；（2）石塊的密度為2g/cm3；
（3）另一種液體的密度為1.1g/cm3。
【解析】（1）物體受到的浮力等于物體的重力和物體浸沒在水中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)之差，根據(jù)F浮＝G﹣F示求出物體所受浮力；
（2）根據(jù)F浮＝ρgV排的變形公式計(jì)算石塊的體積；根據(jù)重力公式和密度的公式計(jì)算石塊的密度；
（3）根據(jù)F?。紾﹣F示求出石塊浸沒到另一種液體中時(shí)物體所受浮力，再根據(jù)F?。溅裧V排的變形公式計(jì)算液體的密度。
解：（1）石塊的重力為4N，浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是2N，所以石塊受到的浮力：
F?。紾﹣F示＝4N﹣2N＝2N；
（2）由F浮＝ρ水gV排得，石塊的體積：V＝V排=F浮ρ水g=2N1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10﹣4m3＝200cm3，
由G＝mg得，石塊的質(zhì)量：m=Gg=4N10N/kg=0.4kg＝400g，
則石塊的密度：ρ石=mV=400g200cm3=2g/cm3。
（3）將掛在彈簧測(cè)力計(jì)下的石塊浸沒到某種液體中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.8N，
所以，F(xiàn)浮′＝G﹣F示′＝4N﹣1.8N＝2.2N；
由F浮＝ρgV排得，液體的密度：ρ液=F浮′V排g=2.2N2×10?4m3×10N/kg=1.1×103kg/m3＝1.1g/cm3。
答：（1）石塊浸沒在水中時(shí)，受到水的浮力為2N；（2）石塊的密度為2g/cm3；
（3）另一種液體的密度為1.1g/cm3。
【例題9】有一正方體物塊A，它的體積為V＝0.4×10﹣3m3，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出此物塊A的重力為G＝10N，如圖甲所示，然后將物塊A浸沒在水中，如圖乙所示，g取10N/kg。求：
（1）物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力的大小；
（2）物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
【答案】（1）物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力為4N；
（2）物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N。
【解析】（1）物塊A浸沒在水中時(shí)排開水的體積和自身的體積相等，根據(jù)阿基米德原理F?。溅岩篻V排求出物塊A浸沒在水中受到的浮力；
（2）知道物體A的重力和浸沒時(shí)受到的浮力，根據(jù)F?。紾﹣F示求出物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。
解：（1）物塊A浸沒在水中時(shí)排開水的體積：V排＝V＝0.4×10﹣3m3，
則物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力：
F?。溅阉甮V排＝1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4×10﹣3m3＝4N；
（2）由F?。紾﹣F示可得，物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)：
F示＝G﹣F?。?0N﹣4N＝6N。
答：（1）物塊A浸沒在水中時(shí)受到的浮力為4N；
（2）物塊A浸沒在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為6N。
【變式練習(xí)9】如圖所示，彈簧測(cè)力計(jì)下面掛一實(shí)心圓柱體，將圓柱體從盛有水的容器上方離水面某一高度處緩緩下降（其底面始終與水面平行），使其逐漸浸沒入水中某一深度處。如圖是整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h變化關(guān)系的圖象。已知ρ水＝1.0×103kg/m3。求：
（1）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力；
（2）圓柱體的密度。
【答案】（1）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力為8N；（2）圓柱體的密度為1.5×103kg/m3。
【解析】為了便于分析，給線段標(biāo)上A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)，如下圖，根據(jù)圖象分析計(jì)算
（1）由圖可知AB段圓柱體未浸入液體，測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為圓柱體的重力；由圖可知，CD段是圓柱體完全浸入水后的情況，讀出圓柱體完全浸入水后測(cè)力計(jì)對(duì)圓柱體的拉力，根據(jù)稱重法求出圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力；
（2）利用阿基米德原理求得圓柱體的體積，根據(jù)G＝mg可求出物體的質(zhì)量；利用密度公式求出圓柱體的密度。
解：（1）由圖象可知，當(dāng)h＝0時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為12N，此時(shí)圓柱體處于空氣中，G＝F拉＝12N，
當(dāng)h＝7cm以后，物體完全浸沒后排開水的體積不再改變，受到的浮力不再改變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′＝4N，
則圓柱體完全浸入水中時(shí)，圓柱體受到的浮力：F浮＝G﹣F′＝12N﹣4N＝8N；
（2）因物體浸沒時(shí)排開水的體積和自身的體積相等，
所以，由F浮＝ρ水gV排可得，圓柱體的體積：V＝V排=F浮ρ水g=8N1.0×103kg/m3×10Nkg=8×10﹣4m3，
由公式G＝mg可得，物體的質(zhì)量：m=Gg=12N10N/kg=1.2kg，
則圓柱體密度：ρ=mV=1.2kg8×10?4m3=1.5×103kg/m3。
答：（1）圓柱體浸沒時(shí)受到的浮力為8N；（2）圓柱體的密度為1.5×103kg/m3。
三、浮力大小影響因素：
由阿基米德原理F浮 = G排 = ρ液g V排可知：
（1）體對(duì)物體的浮力與液體的密度和物體排開液體的體積有關(guān)；
（2）而與物體的質(zhì)量、體積、重力、形狀、浸沒的深度等均無關(guān)；
【例題10】探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)情形如圖所示，其中所用金屬塊a和塑料塊b的密度不同，但重力均為1.6N．下列分析正確的是（ ）
A.金屬塊a浸沒在水中時(shí)，受到浮力的大小為0.3N
B.利用甲、乙，可以探究浮力的大小與物體體積的關(guān)系
C.利用乙、丙，可以探究浮力的大小與物體密度的關(guān)系
D.利用丙、丁，可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系
【答案】D
【解析】浮力的大小與物體排開的液體的體積和液體的密度有關(guān)；探究影響浮力因素時(shí)采用的是控制變量法；
利用稱重法測(cè)浮力可以求出物塊浸沒在液體中受到的浮力。
解：A.金屬塊a浸沒在水中時(shí)，根據(jù)稱重法測(cè)浮力可知，受到浮力的大小為：
F浮＝G﹣F乙＝1.6N﹣1.0N＝0.6N，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)甲、乙可知，物體浸在液體的體積不同，排開的液體的體積不同，所以可以探究浮力的大小與物體排開液體體積的關(guān)系，故B錯(cuò)誤；
C.根據(jù)乙、丙可知，物體的重力相同、物體的密度不同、物體的體積不同，浸沒在同種液體中時(shí)排開的液體的體積不同，測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，探究浮力與密度關(guān)系時(shí)，需要控制物體的體積相同（排開液體的體積相同），物體的密度不同，故C錯(cuò)誤；
D.根據(jù)丙、丁可知，同一個(gè)物體浸沒在不同液體中，排開的液體的體積相同，液體的密度不同，所以可以探究浮力的大小與液體密度的關(guān)系，故D正確。
故選：D。
【變式練習(xí)10】小紅用彈簧測(cè)力計(jì)、鐵圓柱體、兩個(gè)相同的大燒杯做“探究影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)步驟和彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示。下列說法正確的是（ ）
A.鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為1N
B.由甲、乙、戊三圖可探究浮力大小與液體密度的關(guān)系
C.由甲、乙、丁三圖可知，物體浸入液體的深度越深，所受浮力越大
D.再增加一個(gè)體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體，可探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系
【答案】D
【解析】（1）由稱重法測(cè)浮力求出鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大?。?br>（2）物體受到的浮力大小與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)，研究浮力大小與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí)，要控制另一個(gè)因素不變；
（3）物體受到的浮力大小與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)，與物體浸入液體的深度無關(guān)；
（4）探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，要控制液體的密度、排開液體的體積不變，只改變物體的質(zhì)量，據(jù)此分析。
解：A.由稱重法測(cè)浮力可得，鐵圓柱體浸沒在水中所受浮力大小為：F浮＝G﹣F＝5N﹣1N＝4N，故A錯(cuò)誤；
B.探究浮力大小與液體密度的關(guān)系，要控制排開液體的體積相同，而乙、戊中排開液體的體積不同，故B錯(cuò)誤；
C.由阿基米德原理可知，物體受到的浮力大小只與液體的密度、排開液體的體積有關(guān)，與物體浸入液體的深度無關(guān)，故C錯(cuò)誤；
D.探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，要控制液體的密度、排開液體的體積不變，只改變物體的質(zhì)量，故增加一個(gè)體積和鐵圓柱體相等的銅圓柱體（根據(jù)m＝ρV可知質(zhì)量不同），可探究浮力大小與物體質(zhì)量的關(guān)系，故D正確。
故選：D。
【例題11】在“探究浮力的大小跟哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小明先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊的重力，然后將金屬塊緩慢浸入水中不同深度及某種液體中，步驟如圖A、B、C、D、E、F所示（液體均未溢出）。并將其示數(shù)記錄在表中。已知水的密度為1.0×103kg/m3，g取10N/kg。
（1）步驟A中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為 N。
（2）做步驟C時(shí)，物體受到的浮力為 N。
（3）分析比較步驟A、B、C、D可知：浮力大小與物體 有關(guān)。
（4）分析比較步驟A、E、F可知：浮力的大小還與 有關(guān)。
（5）分析比較步驟 可知：浮力的大小與物體所處的深度無關(guān)。
（6）步驟C和F中，物體受到的浮力大小關(guān)系怎樣？（回答“C大”、“F大”或“相等”）
（7）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已知數(shù)據(jù)，能否計(jì)算獲得F步驟中液體的密度？如果能，請(qǐng)寫出結(jié)果；如果不能，請(qǐng)說明還缺少的條件。
【答案】（1）2.7；（2）0.7；（3）排開液體的體積；（4）液體的密度；（5）A、D、E；（6）相等；（7）能；0.7×103。
【解析】（1）根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值讀數(shù)；
（2）根據(jù)稱量法F?。紾﹣F拉計(jì)算出C中受到的浮力；
（3）（4）（5）浮力與排開液體的體積和密度有關(guān)，研究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系，要控制排開液體的體積和密度相同；
研究浮力與其中一個(gè)因素關(guān)系時(shí)，要控制另外一個(gè)因素不變，結(jié)合稱重法分析；
（6）根據(jù)稱量法F浮＝G﹣F拉計(jì)算出在水中和液體中受到的浮力；
（7）用阿基米德原理F?。溅岩篻V排求物塊的體積和液體的密度。
解：（1）如圖A中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，示數(shù)為2.7N；
（2）根據(jù)稱重法可知：物塊在C中受到的浮力為：F浮＝G﹣FC＝2.7N﹣2.0N＝0.7N；
（3）分析比較A、B、C、D可知，B、C、D物體排開水的體積不同，B、C、D中測(cè)力計(jì)示數(shù)不同，由稱重法F?。紾﹣F示，浮力不同，故浮力大小與物體排開液體的體積有關(guān)；
（4）分析實(shí)驗(yàn)步驟A、E、F可知，E、F排開液體的體積相同，但液體的密度不同，由稱重法，E、F中物體受到的浮力不同，浮力的大小還與排開液體的密度有關(guān)；
（5）要研究浮力大小與物體浸沒在液體中的深度的關(guān)系，要控制排開液體的體積和密度相同，故分析比較實(shí)驗(yàn)步驟A和D、E，可得出：浮力大小與物體浸沒在液體中的深度無關(guān)；
（6）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在步驟C和F中，測(cè)力計(jì)示數(shù)相同，由稱重法，C和F圖中受到的浮力大小相等；
（7）物塊在水中受到的浮力為：F?。紾﹣F＝2.7N﹣1.7N＝1N；
物塊在另一液體中受到的浮力為：F浮′＝G﹣F′＝2.7N﹣2.0N＝0.7N；
金屬塊排開液體的體積為：V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10﹣4m3，
金屬塊的體積：V＝V排
F中液體的密度：ρ液=F浮′gV排=0.7N10N/kg×10?4m3=0.7×103kg/m3。
故答案為：（1）2.7；（2）0.7；（3）排開液體的體積；（4）液體的密度；（5）A、D、E；（6）相等；（7）能；0.7×103。
【變式練習(xí)11】如圖所示是探究“影響浮力大小的因素”的實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)。
（1）如圖甲，物體重 N．如圖乙，把物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大小為 N。
（2）分析甲、乙、丙三圖所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：物體受浮力的大小與 有關(guān)。
（3）分析數(shù)據(jù)可知，物體A的密度為 kg/m3。
（4）若要探究物體所受浮力大小與物體的密度是否有關(guān)，應(yīng)選擇圖中 （填字母）兩個(gè)物體，并將它們浸沒在同種液體中，測(cè)出其所受浮力的大小來進(jìn)行比較。
【答案】（1）4.2；1；（2）液體的密度；（3）4.2×103；（4）C、D。
【解析】（1）首先明確測(cè)力計(jì)的分度值，讀出物體A的重力大?。桓鶕?jù)公式F?。紾﹣F計(jì)算出物體浸沒水中浮力的大?。?br>（2）根據(jù)公式F?。紾﹣F分別計(jì)算出物體浸沒在水中和酒精中浮力的大小；運(yùn)用控制變量法分析得出結(jié)論；
（3）根據(jù)F浮＝ρgV排可求得物體排開水的體積，因?yàn)槲矬w浸沒在水中，所以物體的體積V＝V排，
已經(jīng)求得物體的體積，根據(jù)G＝mg算出物體A的質(zhì)量，然后根據(jù)密度公式可求得物體的密度；
（4）要注意控制變量法的應(yīng)用，知道浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān)，要想探究物體受到的浮力與物體的密度是否有關(guān)，應(yīng)使物體的體積相同，并使其浸沒在同種液體中。
解：（1）由甲圖知，測(cè)力計(jì)的分度值是0.2N，物體A的重力G＝4.2N，
由圖乙可知，物體浸沒在水中時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為3.2N，
則物體受到的浮力：F浮1＝G﹣F拉＝4.2N﹣3.2N＝1N；
（2）圖丙中物體受到的拉力F拉′＝1N，
圖丙中物體受到的浮力：F浮2＝G﹣F拉′＝4.2N﹣3.4N＝0.8N，
所以F浮1＞F浮2；
又知物體排開液體的體積相同，水的密度大于酒精的密度，
所以，在排開液體體積相同時(shí)，物體受浮力的大小與液體的密度有關(guān)；
（3）由F浮＝ρgV排可得，
物體A排開水的體積為：V排=F浮ρ水g=1N1.0×103kg/m3×10N/kg=10﹣4m3，
因?yàn)槲矬w浸沒在水中，所以物體A的體積V＝V排＝10﹣4m3，
由G＝mg得，
物體A的質(zhì)量為：m=Gg=4.2N10N/kg=0.42kg，
物體A的密度為：ρ=mV=0.42kg10?4m3=4.2×103kg/m3；
（4）浮力大小與液體密度和排開液體的體積有關(guān)，要想探究物體受到的浮力與物體的密度是否有關(guān)，應(yīng)使物體的體積相同，密度不同，并使其浸沒在同種液體中；C、D兩物體的體積相同，但是由不同物質(zhì)組成的，所以物體的密度不同，因此選擇C、D。
故答案為：（1）4.2；1；（2）液體的密度；（3）4.2×103；（4）C、D。
序號(hào)
知識(shí)點(diǎn)
難易程度
例題數(shù)
變式題數(shù)
合計(jì)
一
阿基米德原理
★★★
5
5
22
二
浮力的大小計(jì)算方法
★★★★
4
4
三
浮力大小影響因素
★★★
2
2
實(shí)驗(yàn)步驟
A
B
C
D
E
F
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
2.2
2.0
1.7
1.7
2.0
序號(hào)
知識(shí)點(diǎn)
難易程度
例題數(shù)
變式題數(shù)
合計(jì)
一
阿基米德原理
★★★
5
5
22
二
浮力的大小計(jì)算方法
★★★★
4
4
三
浮力大小影響因素
★★★
2
2
實(shí)驗(yàn)步驟
A
B
C
D
E
F
彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N
2.2
2.0
1.7
1.7
2.0