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八年级上册物理探究

浮力及影响浮力大小的因素

3 星重要实验

第4章 水与人类 · 第4节 水的浮力

核心摘要

探究浮力及影响浮力大小的因素出自浙教版八年级上册《科学》第4章,用溢水杯与测力计验证阿基米德原理。阿基米德原理是中考力学核心定律,浮力等于排开液体重力是计算基础。学生最易混淆浸没与部分浸入,忘先测空桶重。优创优星科学馆(义乌1+1教育旗下)把称重法与排液法对应讲清,帮孩子测得准、算得对。

实验情境

轮船从江河驶入大海会略微上浮,潜水艇深潜时壳体承受巨大压力。浮力到底和什么有关?用弹簧测力计和溢水杯,把阿基米德原理亲手验证一遍。

实验目标

  • 探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系,验证阿基米德原理

实验器材与材料

器材用途
弹簧测力计测重力与浮力
溢水杯收集排开的液体
小桶接排开的水
石块浸入液体
水液体介质

实验原理

浸在液体里的物体受到的浮力,大小等于它排开的液体所受的重力,和物体有没有完全浸没没关系

用弹簧测力计测物体重力,再测物体浸在液体里的拉力,两个数的差就是物体受到的浮力

做实验的时候换不同情况多做几次,得到的结论才不是偶然的,能适用于更多情况

实验步骤与现象

1实验过程

  1. 1,将测量的数据记录在表1-3中。 表1-3 记录表 [表格] 金属块所受重力G/牛 | 空烧杯所受重力G杯/牛 | 金属块浸没在水中时,弹簧测力计的示数F/牛 | 金属块排开的液体和空 烧杯所受总 重力G总/牛 | 金属块所受 浮力 F浮/牛 | 金属块排开液体所受重力G排/牛 / | | | | |
  2. 2实验结论:浸在液体里的物体,受到向上的 ,浮力的大小等于物体排开的液体受到的 。

2探究物体浮沉与物体自重的关系

  1. 1取一个盖紧瓶盖的空塑料瓶,将它全部压入水中,放开手,记录观察到的现象。
  2. 2在塑料瓶中灌一些水,将它全部压入水中,放开手,记录观察到的现象。
  3. 3在塑料瓶中灌满水,将它全部压入水中,放开手,记录观察到的现象。
  4. 4在塑料瓶中灌适量的水,将它全部压入水中后,放开手时,塑料瓶能静止在水中(悬浮)。
  5. 5请把以上观察到的现象和塑料瓶的受力情况填写在表1-4中。 表1-4 记录表 [表格] 实验方法 | 塑料瓶的运动情况 | 塑料瓶的受力情况分析 / 盖紧瓶盖的空塑料瓶浸没在水中 | | / 灌入部分水的塑料瓶浸没在水中 | | / 灌满水的塑料瓶浸没在水中 | | / 灌入适量水的塑料瓶浸没在水中 | 静止在水中(悬浮) |
  6. 6实验结论:浸在液体中的物体,当它受到的浮力 所受重 力时,物体上浮;当它受到的浮力 所受重力时,物体下沉;当它受到的浮力 所受重力时,物体悬浮在液体中。

高频翻车现场

【1+1教育避坑提醒】实验操作中最容易做废、最容易被扣分的关键点:

1

测浮力物体碰到杯底杯壁

后果:浮力测量失真

正确做法:让物体悬浮在液体中不碰壁

2

排开液体忘记先测空桶重

后果:排开液体重力算错

正确做法:实验前先测空桶质量

3

理解原理认为浸得越深浮力越大

后果:深度与浮力关系混乱

正确做法:浸没后浮力与深度无关,只看V排

实验结论

浸在液体中的物体所受浮力等于它排开液体所受的重力,即阿基米德原理;浮力大小只与液体密度和排开液体体积有关。

拓展研究

  • 1按图示,在一只很薄的塑料袋中装满水, 使袋中的空气全部排出,用细线把袋口扎紧,细线另一 端挂在弹簧测力计上。然后将塑料袋缓慢浸入水中直至 完全浸没,观察弹簧测力计的示数将如何变化。你能解释 该现象吗?
  • 2日常生活中的称量工具有天平、电子秤、弹簧测力计等,利用浮力可以制作“浮力秤”来称量物体的质量。请利用一次性杯子和橡皮泥自制一个“浮力秤”,并谈谈制作中需要注意什么。
  • 3利用细木棒和铁丝,制作一个测量液体密度的密度计。

实验考点小结与出题概率

核心考点对应教材位置出题概率常见考法·避坑提醒
阿基米德原理八上第4章⭐⭐⭐⭐⭐F浮=G排=ρ液gV排,公式计算年年考。
浮力大小的影响因素八上第4章⭐⭐⭐⭐⭐液体密度与排开液体体积,两因素必背。
称重法测浮力八上第4章⭐⭐⭐⭐F浮=G-F示,实验题基础算式。
浸没与部分浸入八上第4章⭐⭐⭐⭐V排的含义辨析,浸没后深度增加浮力不变。
物体浮沉条件八上第4章⭐⭐⭐⭐浮力与重力比较判断浮沉,应用题常考。

注:以上数据基于浙江省名校初中月考、期中、期末以及浙江省中考真题统计分析。

常见问题

称重法怎么测浮力?

先测物体重力G,再测浸入后的示数F,浮力=G-F。

阿基米德原理的内容?

浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体所受的重力。

浸没后深度增加浮力变吗?

不变,V排不变浮力就不变。

浮力与哪些因素有关?

只与液体密度和排开液体体积有关。

为什么轮船入海会上浮一点?

海水密度大,同样浮力下排开体积变小,吃水变浅。

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本实验是浙教版初中科学教材的重要探究活动,也是中考科学探究题的高频考点。优创优星科学馆 · 义乌1+1教育旗下科学实验中心,坚持“教方法、抓过程”,让孩子亲手做一遍、当场学会规范表达,把实验真正转化为得分能力。想预约科学馆实操体验或获取完整实验方案,请点击页尾报名入口。

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