核心概念解析:
1. 浮力影响因素:浮力的大小受到物体排开液体体积、液体密度以及物体浸没深度的共同作用
2. 浮力测量原理:通过称重法(F浮=G-F示)精确测量浮力值
3. 浮力特性:浮力始终表现为竖直向上的作用力
4. 实验条件要求:烧杯中的液体量需适中——既能让物体完全排开液体,又确保物体不接触容器底部
5. 测量工具操作要点:弹簧测力计的正确使用方法及读数规范
6. 科学研究方法:控制变量法的具体应用
(1)探究浮力与排开液体体积的关系实验:保持液体密度不变,改变排开液体的体积
(2)探究浮力与液体密度的关系实验:保持排开液体体积不变,改变液体密度
7. 实验流程设计:对实验步骤进行系统化完善
8. 数据图像分析:对F示-h、F浮-h关系进行深入解读
9. 实验结论提炼:通过数据分析得出科学结论
10. 浮力计算公式应用:F浮=ρ液gV排可用于计算物体密度、液体密度及排开液体体积等物理量
11. 多次实验必要性:更换不同液体进行重复实验,确保结论的普适性
12. 实验误差分析:①浮力与物体形状相关性的错误结论,源于未控制排开液体体积不变;②浮力与浸没深度关系的错误判断,同样由于未保持排开液体体积恒定
13. 实验优化方案:将弹簧测力计固定于铁架台,使物体悬于空烧杯中,逐步向烧杯注水,这样可以确保弹簧测力计读数稳定,提高测量精度
实验总结:①物体在液体中所受浮力大小,取决于排开液体的体积和液体密度,与浸没深度、物体自身密度及重力无关;②物体浸入液体中的体积越大,液体密度越高,所受浮力也相应增大
专项练习:
1. 在研究“浮力影响因素”的实验中,小王进行了以下实验设计:
猜想1:浮力大小可能与液体密度相关;
猜想2:浮力大小可能与物体重力相关;
猜想3:浮力大小可能与排开液体体积相关;
实验器材:弹簧测力计、细线、相同体积的铜块和铝块、烧杯、水等(g取10 N/kg)
(1)实验中铜块所受浮力的方向为____________,当铜块完全浸没在水中时,其受到的浮力大小为________N
(2)通过对比图①④⑥实验数据,可以验证猜想________的正确性。为验证猜想3,应对比________三个实验图,得出的结论是_________________________________________________.
(3)为验证猜想2,实验中铜块和铝块的体积应________(选填“相同”或“不相同”),根据实验现象和数据可得出的结论是_____________________________________.
(4)实验中使用不同液体进行多次测量的目的在于___________________.
(5)小张提出浮力可能与物体浸没深度相关的猜想,其验证方案应为:先测量铜块在空气中的重力,然后___________________________________________________.
(6)下列图像中能正确反映从铜块下表面接触水面到图④所示位置时,弹簧测力计示数F与铜块下表面到水面距离h关系的是________.
(7)根据实验数据计算得出:铜块体积为________m3,铜块密度为________kg/m3,盐水密度为__________kg/m3.
(8)若将图⑥中的铜块替换为铝块(保持位置不变),弹簧测力计的读数应为________N.

(9)小王进一步探究“浮力与物体形状的关系”,其实验步骤如下:
步骤一:将铜片垂直放入水中,观察其沉入杯底;
步骤二:将铜片弯成碗状后放入水中,观察其漂浮状态.
①对比两次实验可知,第一次铜片受到的浮力________第二次铜片受到的浮力;
②小王得出浮力与物体形状相关的结论,其错误原因在于忽视了________________________对浮力大小的影响.
(10)实验过程中发现手动提持测力计会导致读数波动,建议采取的改进措施是__________________________________________________
________________________________________________.
