有關影響浮力因素的的小實驗裝置

A. 如何設計實驗，探究出影響浮力大小的因素

設計實驗，探究出影響浮力大小的因素的方法：
第一、用彈簧秤和細線系著體積相同的規則的鐵塊，不規則的石塊，干木塊等，浸入水中後彈簧秤的示數減小；在水中游泳時感覺水有向上的托力等感性認識出發，逐個進行分析，使學生初步認識到浸在水中物體要受到水對它的浮力，從而糾正「輕的物體在液體中總是上浮的，所以受到浮力的作用；重的物體在液體中總是下沉的，因此不受浮力作用」的錯誤觀點。
第二、通過演示規則鐵塊和不規則的石塊隨著浸入水中體積的增大，彈簧秤的增數減小──使學生初步認識到物體受到的浮力與其排開液體的體積有關；當物體完全浸入水中後，深度增加時彈簧秤示數不變──說明「浸沒在液體中的物體在任何深度的浮力都相等」這一本質聯系，從而摒棄那種「浮力的大小與物體浸沒在水中的深度成正比」的錯誤認識。
第三、通過觀察鐵塊和石塊浸入水中後彈簧秤示數減小相同這一現象，使學生初步認識：「體積相同的物體浸沒在水中受到水的浮力相同」這一本質聯系，摒棄那種「浸沒入水中的物體受到的浮力與物體質量、密度、形狀等有關」的錯誤認識。
第四、通過觀察木塊浸入水中的體積增大到一定程度彈簧秤的示數為零的現象，使學生了解：漂浮在水面的物體受到的浮力等於它的重力。
第五、在以上觀察和實驗的基礎上，通過對教材P144「一個邊長為L的正方體，浸沒在密度為ρ的液體中，上表面在液體下面h1米處，如圖正方體上表面和下表面受到液體的壓力是多大？方向怎樣？」再加上「上下表面的壓力差是多少？」的計算分析，初步認識浮力等於「液體作用在物體上下表面壓力差，浮力的方向豎直向上」這一本質聯系，從而摒棄那種只有物質在液體中上浮時才有浮力的錯誤認識。
第六、通過演示阿基米德原理實驗和上述計算所得到的浮力：F浮=水對物體上下表面的壓力差=pg(h1+L)•L2－pgh1L2=pgL3=pgV=pgV排=物體排開的液體的重力(V排=V)．從實驗和推導兩方面進一步認識了「浮力的大小等於物體排開的液體受到的重力」這一本質聯系，摒棄了那種浮力的大小等於物體排開的液體體積的模糊認識。
由於氣體具有同液體相同的性質，而氣體的密度很小，氣體對於體積不大的物體作用的浮力，通常小到難以覺察的程度，但熱氣球能載幾噸重的物體上天，說明氣體對浸沒在它裡面的物體也能產生浮力，阿基米德原理同樣適用於氣體。

B. 影響浮力大小的因素實驗

實驗結論浮力與物體浸入液體中的體積和液體的密度有關。
1、准備一個彈簧測力計、裝水的容量杯、一個砝碼，將帶砝碼的彈簧測力計分三次放入水中，分別讀取彈簧測力計上的數值。
2、根據圖中的提示，該砝碼的重力為2N，如圖D將砝碼完全浸沒在水中，改變深度，觀察彈簧測力計的數值。此過程中，彈簧測力計的數值為1.6N。
3、探究浮力大小與深度的關系，要控制排開液體的體積和密度的相同，圖B和圖C兩個實驗沒有控制排開液體的體積相同，認為浮力大小與深度有關是錯誤的，彈簧測力計的數值不同也不能作為結論的依據。
4、正確的方式是將物體浸沒後改變深度。在圖D的狀態下，將深度改變幾次，發現數值1.6並沒有改變。在圖B和圖C兩個實驗中，彈簧測力計上的數值不同，證明浮力和浸沒體積相關。實驗結論浮力與物體浸入液體中的體積和液體的密度有關。與物體在液體中的深度、物體的形狀、質量、密度、運動狀態等因素無關。

C. 探究浮力大小與哪些因素有關的實驗裝置

（1）3.6 它浸沒在液體中的體積（或排開液體的體積）
在物體浸在液體中的體積（或排開液體的體積）相等時，浮力的大小跟液體的密度有關
1.1×103

試題分析：（1）因為該彈簧測力計的量程和分度值分別是5N和0.2N，所以b圖中測力計的示數為3.6N；a、b、c所示實驗中，由稱重法F浮=G-F可知，物體在b圖中所受浮力F浮1=5N-3.6N=1.4N，物體在c圖中所受浮力F浮2=5N-3N=2N，且物體在c圖中浸沒在液體中的體積大於物體在b圖中浸沒在液體中的體積，由此可得，在液體密度相同時，物體所受浮力的大小跟它浸沒在液體中的體積有關。（2）d所示實驗中，由稱重法F浮=G-F可知，物體浸沒在鹽水中所受浮力F浮3=5N-2.8N=2.2N，大於物體浸沒在水中所受浮力，再由鹽水的密度大於水的密度，可知在物體浸在液體中的體積（或排開液體的體積）相等時，浮力的大小跟液體的密度有關。（3）因為物體浸沒在水中和鹽水中受到的浮力分別為2N和2.2N，再由F浮=ρ液gV排可得，ρ鹽水／ρ水=F浮3／F浮2=1.1／1，即ρ鹽水=1.1ρ水=1.1×103kg/m3。

D. 探究浮力大小與哪些因素有關的實驗裝置

如圖是「探究浮力大小與那些因素有關」的實驗裝置，請根據圖示回答問題：

（1）由圖___和____可知浸入液體中的物體所受浮力的大小跟排開液體的體積有關。
（2）由圖____和_____可知物體排開液體體積相同時，浮力大小跟物體種類有關。
（3）當物體完全浸沒在水中時，物體上下表面所受壓力的差為____N。
題型：探究題難度：中檔來源：湖南省模擬題
答案（找作業答案--->>上魔方格）
（1）B，C（2）C ，D（3）3

E. 如圖所示是「探究浮力大小與那些因素有關」的實驗裝置，請根據圖示回答問題：（1）由圖______和______可

（1）由圖B和C所示實驗可知，物體液體的密度相同而物體排開液體的體積不同，物版體受到的浮權力不同，由此可知，浸在液體中的物體所受的浮力大小跟浸在液體中的體積有關．
（2）由圖C和D所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體的種類不同，物體受到的浮力不同，由此可得：物體排開相同體積的液體時，浮力大小跟液體的種類有關．
（3）由圖A可知，物體的重力G=12N，由圖C所示可知當物體完全浸沒在水中時，測力計示數為F=9N，則物體所受浮力F_浮=G-F=12N-9N=3N．
故答案為：（1）B；C；（2）C；D；（3）3．

F. 探究影響浮力大小的因素實驗器材

探究影響浮力大小的因素需要用到水缸，測力計和金屬塊，通過改變浸沒深度和浸沒體積來探究影響浮力大小的因素。

G. 小明用如圖所示的裝置探究影響浮力大小的因素

（1）圖甲中物體在空氣中，彈簧測力計的示數為4N，說明物體的重力G=4N；圖丙中物體浸沒在濃鹽水中，彈簧測力計的示數為1N，則物體浸沒在濃鹽水中的浮力為4N-1N=3N；
（2）浮力的大小除與液體的密度有關外，還與物體排開的液體體積有關，在乙、丙實驗中沒有對物體浸入液體中的體積進行控制，導致結論不準確．
故答案為：
（1）4；3；
（2）不對；實驗中沒有控制物體排開液體的體積相同．

H. 探究浮力大小與哪些因素有關實驗

浮力的大小和哪些因素有關實驗步驟如下：

【提出問題】浮力的大小跟哪些因素有關。

【猜想與假設】

（1）浮力的大小可能跟物體浸在液體中的體積有關

（2）浮力的大小可能跟液體的密度有關。

（3）浮力的大小可能跟物體的密度有關。

（4）浮力的大小可能跟液體的深度有關。

【進行實驗與收集數據】

（1）探究浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度的關系

使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸沒在相同液體中的不同深度時的拉力大小，並記錄數據。可以發現，物體的拉力沒有變化。

可得出以下實驗結論：浮力的大小跟物體浸沒在液體中的深度無關。

（2）探究浮力的大小跟物體浸在液體中的體積的關系

使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸在相同液體中體積不同時的拉力大小，並記錄數據。可以發現，物體的拉力隨浸沒在液體中的體積改變。

可得出以下實驗結論：浮力的大小跟物體浸在液體中的體積有關。物體浸在液體中的體積越大，物體所受的浮力就越大。

（3）探究浮力的大小跟液體的密度的關系

使用彈簧測力計測出鐵球的重力和浸沒在密度不同的液體中時的拉力大小，並記錄數據。（注意：實驗時要使鐵球浸沒的深度相同）可以發現，物體在密度不同的液體中拉力改變。

可得出以下實驗結論：浮力的大小跟液體的密度有關。液體的密度越大，物體所受浮力就越大。

（4）探究浮力的大小跟物體的密度的關系

使用彈簧測力計分別測出體積相同的銅球和鐵球的重力以及浸沒在水中時的拉力大小，並記錄數據。（注意：實驗時要使銅球和鐵球浸沒的深度相同）可以發現，銅球和鐵球的拉力雖然不同，但F浮=G－F拉相同。

可得出以下實驗結論：浮力的大小跟物體的密度無關。

【實驗結論】物體在液體中所受的浮力的大小，只跟它浸在液體中的體積和液體的密度有關。物體浸在液體中的體積越大、液體的密度越大，物體所受的浮力就越大。

I. 如圖所示是「探究浮力大小與哪些因素有關」的實驗裝置，請根據圖示回答問題：（1）由圖______和______可

圖A說明物體在空中所測重力為0oN，
圖B說明物體部分浸入在水中時所受浮力為0oN-00N=0N，
圖3說明物體完全浸沒在水中所受浮力為0oN-9N=0N，
圖D說明物體浸沒煤油中所受浮力為0oN-9.6N=o.4N；
（0）求的是浸在液體中的物體所受的浮力大的跟浸在液體中的體積的關系，需控制液體的種類相同，物體浸入液體中的體積不同，由圖可知：圖B、3符合條件；
（o）探究「物體排開相同體積的液體時，浮力大的跟液體的種類」的關系，控制的相同量是物體排開液體的體積相同，不同的是液體的種類，由圖可知：圖3、E或D、E符合條件；
（0）浮力產生的原因是物體上、下表面受到的液體的壓力差，而圖3中，求出物體完全浸沒在水中時受到的浮力為0N，因此所求的壓力差為0N．
（4）3D兩圖物體在水中的深度不同，但測力計的示數相同，可知浮力大的相同，是為了探究金屬塊浸沒在液體中時，受到的浮力與深度無關；
（如）由A知，G=0oN，則m=

J. 在探究「浮力大小與哪些因素有關」的實驗中：實驗器材：彈簧測力計

答：（1）實驗器材：彈簧測力計；刻度尺；燒杯：適量的水：實心圓柱體鐵塊、長度適當的細線；
（2）實驗步驟：
①用細線拴好鐵塊掛在彈簧測力計下，測出鐵塊的重力G；
②將鐵塊浸沒在水面下1cm處，讀出此時彈簧測力計的示數F1；求出鐵塊受到的浮力F浮1=G-F1；
③將鐵塊浸沒在水面下3Cm處，讀出此時彈簧測力計的示數F2：求出鐵塊受到的浮力F浮2=G-F2
（3）比較F浮1和F浮2的大小：
①如果F浮1=F浮2，浮力與物體浸沒在液體中的深度無關；
②如果F浮1＜F浮2，浮力隨著物體浸沒在液體中的深度的增加而增大；
③如果F浮1＞F浮2，浮力隨著物體浸沒在液體中的深度的增加而減小．