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沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第10讲 浮力综合应用三--实验专题（强化训练）（原卷版+解析）
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这是一份沪科版八年级物理下册同步精品讲义 第10讲 浮力综合应用三--实验专题（强化训练）（原卷版+解析），共31页。
（1）步骤A中，弹簧测力计使用前要检查指针是否 ，弹簧测力计的示数为 N；根据表格数据可知，步骤D中金属块a所受浮力F＝ N。
（2）根据表中的数据可知，浮力大小与 有关。
A.物体排开液体的体积
B.液体的密度
C.物体浸没的深度
（3）更换不同液体进行多次实验，目的是 。
（4）同组的小红只利用天平和烧杯、适量的水等测量金属块b的密度，她进行了如图乙、丙所示的操作：
①将金属块b放在已调平衡的天平左盘，测得金属块的质量为60g；
②将装有适量水的烧杯放在天平的左盘，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，烧杯和水的总质量为 g；
③用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b缓慢浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码读数总和为144g；
④金属块b的密度为 kg/m3；如果先进行步骤③再进行步骤②，所测量金属块b的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程中。将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。下图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是白酒。F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。
（1）图丙中石块完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
（2）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大与 有关；分析 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（3）本次实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为 法。
（4）根据题中的测量结果求出丁图中白酒的密度为 kg/m3。
（5）小明还想测家中小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。
①如图A所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
②如图B所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
③ ；
④如图C所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
小萝卜的密度ρ＝ （用ρ水、h0、h1、h2表示）。
3．学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小聪提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他设计并进行了如图1所示的探究实验。
（1）物体浸没在水中时受到的浮力是 N，方向是 ；
（2）比较A、B、C三幅图，小聪感觉浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 有关；
（3）比较C、D两图可知，浮力的大小跟 有关；
（4）物体的体积V＝ m3；
（5）小聪利用实验中数据算出了盐水的密度为 kg/m3；
（6）完成探究后，小聪同学不想利用弹簧测力计，而用量筒、木块和适量的水，测量金属块的密度。如图2，是他测量过程的示意图。
①在量筒中倒入体积为V0的水；
②将一木块放入盛有一定量水的量筒内，测得量筒示数为V1；
③将金属块放在木块上，使其漂浮在量筒中测得量筒示数为V2；
④然后通过细线将金属块放入量筒内，此时量筒示数为V3；则金属块密度ρ＝ 。
4．九年一班同学围绕“浮力”主题分A、B、C三个小组进行以下有趣实验。
（一）A组同学要探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验，如图甲～庚所示：
（1）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 有关；分析丙、丁两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析 两图可知，浮力大小跟液体密度有关。
（2）为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己和庚所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是 。
（二）B组想验证阿基米德原理，如图辛所示：
步骤：A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 ；被石块排开的水的重力表达式 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
（三）C组更具有挑战性，想借用浮力密度，竟然设计了三种方法。
（1）测量小金属块的密度
①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G。
②将大烧杯中倒入适量水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，读出测力计的示数为F。
③小金属块密度的表达式ρ金属块＝ （用物理量字母表示）。
（2）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和小金属块，也能测出一杯果汁的密度。将大烧杯中倒入适量的果汁，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在果汁中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F′，果汁密度表达式ρ果汁＝ （用物理量字母表示）。
（3）测量一小块密度小于水的火山石的密度
①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1；
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于 状态，测出水面的深度h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其 于水中，用刻度尺测量出水的深度为h3；
④这块小火山石的密度表达式为ρ火山石＝ （用物理量字母表示）。
5．如图1所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
（1）通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与 的关系。
（2）小林想验证阿基米德原理，则合理的实验步骤是： （选填步骤序号）。
（3）若圆柱形容器的底面积为100cm2，从步骤①到步骤③，水对容器底部的压强增加了 Pa。利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为 kg/m3。
（4）另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计了如图所示的测量圆柱体密度的方案，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL。由实验可知被测圆柱体的密度是 g/cm3，在实验步骤③和④中，将粘有水的圆柱体放入小空筒，测出的圆柱体密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
6．小开要探究“浮力大小与哪些因素有关”，他依次做了图1所示的实验（液体均无溢出）：
（1）对比 四个步骤，可得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大。
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，研究浮力与 的关系。
（3）根据A、E两图所标的实验数据，可知物体浸没在煤油中所受的浮力为 N；根据有关实验数据，可以计算出E图中煤油的密度为 kg/m3；
（4）五一假期，学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。融侨校区初二某班的小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐（可视为一个圆柱体，如图2）制作了一个密度计。
步骤如下：
①他先在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮在水面上，在水面对应的位置打上记号A；
②取出易拉罐，在记号A处标上1g/cm3；
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm；
④接着，小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的 （“上方”或“下方”），且与记号A相距为 cm。
⑤利用步骤四的方法，刻画出其他的刻度线，密度计制作完成。
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为 g/cm3。
⑦小骏想增大刻度线之间的距离，应该 （选填“增大”或“减小”）该密度计的质量。
7．小美在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、
金属块b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某种液体，细线等。小美进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
（1）此实验A步骤中，弹簧测力计的示数为2.7N，根据表中数据计算，在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝ N；与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 N，容器对地面的压力增大了 N。
（2）小美根据表格中的数据计算，得出了合金块a的密度为 kg/m3；某种液体的密度是 kg/m3。
（3）若在步骤D中，拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，则与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 N，容器对地面的压力增大了 N。
（4）同组的小明只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作：
①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm，如图甲，此时，烧杯处于 状态。
②将待测金属块b吊在烧杯底部，测出烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为18cm，如图乙，大圆柱形容器底面积为300cm2，则金属块质量为 g。
③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm，如图丙。已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 kg/m3．
8．小融要探究“浮力大小与哪些因素有关”，图1是他设计的实验，请完成以下问题：
（1）由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关；由A、D、E三图可知，浮力大小与 有关；由A、 三图可知，浮力大小与浸没深度无关。
（2）图B中，弹簧测力计的示数为 N；由图A、C可知，物体体积为 m3。完成实验后，小融发现在整个实验中弹簧测力计都忘记了校零，测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）图2是小融利用“浮力和压强”知识设计的测量合金块密度的实验：
①如图甲所示，用电子秤测出合金块的质量为64.0g；
②如图乙所示，测出圆柱形容器和适量水的总质量为400.0g；
③如图丙所示，将合金块和气球用绳子系在一起后，使金属块浸没在水中待示数稳定后，电子秤示数为420.0g；
④如图丁所示，合金块和气球都漫没后，待示数稳定后，电子秤示数为428.0g；
⑤如图戊所示，继续使合金块下降（不触底），待示数稳定后，电子秤示数为427.0g。
请帮助小融完成测量和分析：
A.合金块密度是 g/cm3；
B.图丁到图戊，电子秤示数变小了1.0g，原因可能是： （实验过程中所有操作均正确规范）。
9．小鸿同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，按如图1所示步骤进行实验。
（1）小鸿测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应 再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验：a步骤所示的弹簧测力计的示数为 N。
①步骤b，物体所受浮力为 N。
②分析步骤a、b、c、d，可以说明浮力大小跟 有关；
③分析步骤a、d、c可以说明浮力大小跟液体密度有关。小鸿结合实验数据，得到该未知液体的密度为 kg/m3。
（3）完成上述实验后，小鸿利用电子秤和已知密度为ρA的木块A来测量另一未知液体的密度，实验步骤如下：
①如图2甲所示，在容器内装入适量的该未知液体，记下此时电子秤的示数为m1；
②如图2乙所示，将木块放入该液体中，木块漂浮，记下此时电子秤的示数为m2；
③如图2丙所示，用细铁丝将木块压入该液体中浸没，记下此时电子秤的示数为m3；
该未知液体的密度ρ液＝ （用m1、m2、m3、ρA表示）；称量过程中木块吸液，导致所测的液体密度 （选填“偏大”或“偏小”），为了减少木块吸液带来的误差，请你结合小鸿的实验方案提出一种改进方法： 。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.6
0.6
1.0
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.7
0.7
1.1
八年级下物理讲义+强化训练（新沪科版）
第10讲 浮力综合应用三--实验专题
1．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关“的实验中用到如下器材：分度值为0.2N的弹簧测力计、圆柱形金属块a、不规则金属块b、完全相同的烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。小明进行了如图甲所示的实验，用弹簧测力计挂着圆柱形金属块a分别缓慢地浸入水中和某种液体中（液体均未溢出），并将其示数记录在表中.（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）步骤A中，弹簧测力计使用前要检查指针是否 指在零刻度线处 ，弹簧测力计的示数为 2.4 N；根据表格数据可知，步骤D中金属块a所受浮力F＝ 1.8 N。
（2）根据表中的数据可知，浮力大小与 AB 有关。
A.物体排开液体的体积
B.液体的密度
C.物体浸没的深度
（3）更换不同液体进行多次实验，目的是 使实验结论具有普遍性 。
（4）同组的小红只利用天平和烧杯、适量的水等测量金属块b的密度，她进行了如图乙、丙所示的操作：
①将金属块b放在已调平衡的天平左盘，测得金属块的质量为60g；
②将装有适量水的烧杯放在天平的左盘，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，烧杯和水的总质量为 124 g；
③用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b缓慢浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码读数总和为144g；
④金属块b的密度为 3×103 kg/m3；如果先进行步骤③再进行步骤②，所测量金属块b的密度将 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线处；
弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.2N，弹簧测力计示数是2.4N。
金属块a的重力是2.4N，步骤D中金属块a浸没在水中，弹簧测力计示数是0.6N，所以金属块a受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2.4N﹣0.6N＝1.8N；
（2）由实验A、B、C、D得液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，所以物体的浮力与物体排开液体的体积有关，故A符合题意；
由实验A、D、E得排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，所以物体的浮力与液体的额，密度有关，故B符合题意；
由实验A、C、D得液体的密度相同，排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，所以物体的浮力与深度无关，故C不符合题意；
故选：AB；
（3）更换液体密度进行多次实验，目的是多次实验使实验结论具有普遍性；
（3）①烧杯和水的总质量为：m'＝100g+20g+4g＝124g；
②接着用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码质量值总和为144g，
则天平左盘增加的压力为△G＝△mg＝（0.144g﹣0.124g）×10N/kg＝0.2N，
物体间力的作用是相互的，可以判断金属块b受到的浮力是F浮′＝0.2N，
金属块b的体积等于金属块b排开水的体积：
V＝V'排水＝＝＝2×10﹣5m3，
金属块b的质量：m＝60g＝0.06kg，
金属块b的密度：
ρ＝＝＝3×103kg/m3；
如果先进行步骤③再进行步骤②，由于金属块上沾有水，使得总质量偏小，浮力应该偏大，最后计算密度将偏小。
故答案为：（1）指在零刻度线处；2.4；1.8；（2）AB；（3）使实验结论具有普遍性；（4）①124；②3×103；偏小。
2．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程中。将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。下图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是白酒。F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。
（1）图丙中石块完全浸没在水中时所受的浮力为 2 N。
（2）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大与 排开液体的体积 有关；分析 丙、丁 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（3）本次实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为 控制变量 法。
（4）根据题中的测量结果求出丁图中白酒的密度为 0.8×103 kg/m3。
（5）小明还想测家中小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。
①如图A所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
②如图B所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
③ 在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处 ；
④如图C所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
小萝卜的密度ρ＝ •ρ水 （用ρ水、h0、h1、h2表示）。
【解答】解：（1）由甲丙知，根据称重法，石块完全浸没在水中时所受的浮力为：
F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；
（2）分析图中乙、丙可知，液体的密度相同，而排开液体的体积不同，且测力计示数不同，说明受到的浮力不同，由两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；
研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关；
（3）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物知物体的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
石块完全浸没在白酒中时所受的浮力为：
F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣3.2N＝1.6N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知白酒的密度为：
ρ白酒＝＝＝0.8×103kg/m3；
（5）由题可知，萝卜在酒中沉底，测出萝卜放入酒后液面上升的高度，即可根据V＝Sh计算萝卜的体积，容器为柱形，因此只需测出变化的高度即可，根据题意，在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处；
设圆柱形苶杯的底面积为S，萝卜在酒中沉底，可知其排开酒的体积等于萝卜的体积，即V萝＝S（h2﹣h0），
萝卜在水中漂浮，F浮＝G萝；其排开水的体积V排水＝S（h1﹣h0），
可得：ρ水V排水g＝ρ萝V萝g，
解得萝卜的密度：
ρ＝＝＝•ρ水。
故答案为：（1）2；（2）排开液体的体积；丙、丁；（3）控制变量；（4）0.8×103；（5）在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处；•ρ水。
3．学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小聪提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他设计并进行了如图1所示的探究实验。
（1）物体浸没在水中时受到的浮力是 1 N，方向是 竖直向上 ；
（2）比较A、B、C三幅图，小聪感觉浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关；
（3）比较C、D两图可知，浮力的大小跟 液体密度 有关；
（4）物体的体积V＝ 10﹣4 m3；
（5）小聪利用实验中数据算出了盐水的密度为 1.1×103 kg/m3；
（6）完成探究后，小聪同学不想利用弹簧测力计，而用量筒、木块和适量的水，测量金属块的密度。如图2，是他测量过程的示意图。
①在量筒中倒入体积为V0的水；
②将一木块放入盛有一定量水的量筒内，测得量筒示数为V1；
③将金属块放在木块上，使其漂浮在量筒中测得量筒示数为V2；
④然后通过细线将金属块放入量筒内，此时量筒示数为V3；则金属块密度ρ＝ 。
【解答】解：（1）由左图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N，即物体的重力为2.8N，
由B可知，物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮水＝G﹣F2＝2.8N﹣1.8N＝1N，浮力方向竖直向上；
（2）对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后，浮力的大小与浸没深度无关；
（3）比较C、D可知，物体排开液体的体积相同，深度相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，根据称重法，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与液体密度有关（物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，所受浮力越大）；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体排开液体的体积，即物体的体积为：
V＝V排＝＝＝10﹣4m3；
（5）物体浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮盐水＝G﹣F4＝2.8N﹣1.7N＝1.1N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知盐水的密度为：
ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3；
（6）木块和金属块漂浮在水面上，所以G＝F浮＝G排，可知m＝m排＝ρ水（V2﹣V1）；
金属块的体积V′＝V3﹣V1；
金属块的密度为：
ρ金属块＝＝。
故答案为：（1）1；竖直向上；（2）物体排开液体的体积；（3）液体密度；（4）10﹣4；（5）1.1×103；（6）。
4．九年一班同学围绕“浮力”主题分A、B、C三个小组进行以下有趣实验。
（一）A组同学要探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验，如图甲～庚所示：
（1）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 排开液体的体积 有关；分析丙、丁两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）；分析 丁戊 两图可知，浮力大小跟液体密度有关。
（2）为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己和庚所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是 没有控制排开液体的体积相同 。
（二）B组想验证阿基米德原理，如图辛所示：
步骤：A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： DABC 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 小于 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 G物﹣F ；被石块排开的水的重力表达式 G总﹣G0 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
（三）C组更具有挑战性，想借用浮力密度，竟然设计了三种方法。
（1）测量小金属块的密度
①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G。
②将大烧杯中倒入适量水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，读出测力计的示数为F。
③小金属块密度的表达式ρ金属块＝ •ρ水 （用物理量字母表示）。
（2）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和小金属块，也能测出一杯果汁的密度。将大烧杯中倒入适量的果汁，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在果汁中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F′，果汁密度表达式ρ果汁＝ •ρ水 （用物理量字母表示）。
（3）测量一小块密度小于水的火山石的密度
①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1；
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于 漂浮 状态，测出水面的深度h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其 浸没 于水中，用刻度尺测量出水的深度为h3；
④这块小火山石的密度表达式为ρ火山石＝ ρ水 （用物理量字母表示）。
【解答】解：（一）
（1）由图乙、丙可知，液体都是水，即液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关；
分析丙、丁两图实验数据可知，物体浸没在水中的深度不同，弹簧测力计示数相同，则浮力相同，即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关；
要探究浮力大小跟液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，液体密度不同，图丁、戊两图符合题意；
（2）根据控制变量法可知，要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小宁认为小明的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同；
（二）
（1）实验中需先测量出空桶和石块的重力，后将石块完全浸没在水中，读出测力计示数，最后测出桶和排出水的总重力，故测量步骤为：DABC；
（2）若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，则小石块排开的水没有全部溢出，因此小水桶承接到的水的重力小于被石块排开水的重力；
（3）石块的重力为G物，浸没在水中时的拉力为Fc，则F浮＝G物﹣F；
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差，则G排＝G总﹣G0；
（三）（1）①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G
②将大烧杯中倒入适量的水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F。
③由步骤①可得，小金属块的质量是m＝；
由步骤①②可得，小金属块浸没时所受浮力：F浮＝G﹣F＝ρ水gV排，
则小金属块的体积：V＝V排＝，
所以小金属块的密度：ρ金属块＝＝＝•ρ水；
（2）由（1）可知，金属块在水中所受浮力F水＝G﹣F；
金属块在果汁中的浮力F果汁＝G﹣F′；
金属块在水和果汁中排开的体积相等，
由F浮＝ρ液gV排可知：＝，＝，
解得：ρ果汁＝•ρ水。
（3）实验步骤：
①①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1。
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于漂浮状态，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h3；
因为小火山石漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G＝F浮＝ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S，小火山石排开水的体积为：V排＝S（h2﹣h1），
所以G＝F浮＝ρ水gS（h2﹣h1），
小火山石的质量：m＝＝ρ水S（h2﹣h1），
当小火山石压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h3。
小火山石的体积为：V＝S（h3﹣h1），
小火山石的密度：ρ火山石＝＝ρ水。
故答案为：
（一）
（1）排开液体的体积；无关；丁戊；（2）没有控制排开液体的体积相同；
（二）
（1）DABC；（2）小于；（3）G物﹣F；G总﹣G0；
（三）（1）•ρ水；（2）•ρ水；（3）②漂浮；③浸没；④ρ水。
5．如图1所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
（1）通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与 物体排开液体的体积 的关系。
（2）小林想验证阿基米德原理，则合理的实验步骤是： ⑤①③④ （选填步骤序号）。
（3）若圆柱形容器的底面积为100cm2，从步骤①到步骤③，水对容器底部的压强增加了 0 Pa。利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为 2.5×103 kg/m3。
（4）另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计了如图所示的测量圆柱体密度的方案，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL。由实验可知被测圆柱体的密度是 2.7 g/cm3，在实验步骤③和④中，将粘有水的圆柱体放入小空筒，测出的圆柱体密度将 不变 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）通过图中的实验步骤①②③可知，液体的密度相同，物体排开的液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，受到的浮力不同，故探究的时浮力大小与物体排开液体体积的关系；
（2）实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再物体浸没在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，因此合理的实验步骤是：⑤①③④；
（3）从步骤①到步骤③，虽然会排开水，但是水被排到了烧杯中，所以容器中水的深度不变，所以水又对容器底部的压强增加了0Pa；
圆柱体浸没在水中时受到的浮力是：F浮＝G﹣F＝3N﹣1.8N＝1.2N；
由阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
圆柱体的体积是：V物＝V排＝＝＝1.2×10﹣4m3，
圆柱体的密度是：
ρ圆柱体＝＝＝＝2.5×103kg/m3；
（4）①在图①中，小空桶受到的浮力等于其重力：G桶＝F浮1﹣﹣﹣﹣①；
由图②可知，金属块的体积V金属块＝20mL，在图④中，小空桶和金属块处于漂浮状态，此时小空桶和金属块的总重等于受到的浮力：
G总＝G桶+G金属块＝F浮2﹣﹣﹣﹣﹣②，
②﹣①得：
G金属块＝F浮2﹣F浮1，
图丁中增加的排开水的体积：
V′＝20mL+34mL＝54mL，由阿基米德原理：
G金属块＝m金属块g＝F浮2﹣F浮1＝ρ水gV排，
故m金属排＝ρ水V排，
故金属块的密度：
ρ金属块＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2.7×103kg/m3＝2.7g/cm3；
②在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据ρ＝可知，测出的金属块密度不变。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）⑤①③④；（3）0；2.5×103；（4）2.7；不变。
6．小开要探究“浮力大小与哪些因素有关”，他依次做了图1所示的实验（液体均无溢出）：
（1）对比 A、B、C、D 四个步骤，可得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大。
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，研究浮力与 液体密度 的关系。
（3）根据A、E两图所标的实验数据，可知物体浸没在煤油中所受的浮力为 1.6 N；根据有关实验数据，可以计算出E图中煤油的密度为 0.8×103 kg/m3；
（4）五一假期，学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。融侨校区初二某班的小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐（可视为一个圆柱体，如图2）制作了一个密度计。
步骤如下：
①他先在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮在水面上，在水面对应的位置打上记号A；
②取出易拉罐，在记号A处标上1g/cm3；
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm；
④接着，小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的 上方 （“上方”或“下方”），且与记号A相距为 1.5 cm。
⑤利用步骤四的方法，刻画出其他的刻度线，密度计制作完成。
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为 0.5 g/cm3。
⑦小骏想增大刻度线之间的距离，应该 增大 （选填“增大”或“减小”）该密度计的质量。
【解答】解：（1）浮力的大小随排开水体积的增大而增大对比B、C实验步骤可知，排开水的体积越大，测力计示数越小，由称重法测浮力，受到的越大，故对比A、B、C、D四个步骤，得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大；
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，是研究浮力与液体密度的关系；
（3）由称重法测浮力，由A、D两步可知物体在水中完全浸时受到的浮力为：
F浮水＝G﹣FD＝3N﹣1N＝2N；
根据A与E两图所标的实验数据可知物体浸没在煤油中所受的浮力
F浮煤油＝G﹣FE＝3N﹣1.4N＝1.6N；
根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV物；
物体的体积不变，
故有：＝，
得煤油的密度：
ρ煤油＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3；
（4）设圆柱体的底面积为S，同一自制密度计放在不同的液体中，受到的浮力相同，则F浮水＝F浮液，即ρ水gShA＝ρ液gSh液，
液体的深度为：h液＝＝＝7.5cm，所以要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的上方，且与记号A相距为：
△h＝h液﹣hA＝7.5cm﹣6cm＝1.5cm；
空易拉罐完全浸没时液体的密度最小，由ρ水gShA＝ρ液gSh液得液体的密度为：
ρ液＝＝＝0.5g/cm3；
自制密度计的质量为m，则G＝mg，
若被测液体的密度为ρ液，密度计处于漂浮状态时，F浮＝G，
即：ρ液gV排＝mg，
因为V排＝Sh，
所以ρ液gSh＝mg，
所以h＝＝，
因为F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则△V＝sh，
所以△V变大，或使h变大，具体做法是：可适当增大密度计的质量。
故答案为：（1）A、B、C、D；（2）液体密度；（3）1.6；0.8×103；（4）上方；1.5；0.5；增大。
7．小美在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、
金属块b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某种液体，细线等。小美进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
（1）此实验A步骤中，弹簧测力计的示数为2.7N，根据表中数据计算，在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝ 2 N；与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 2 N，容器对地面的压力增大了 2 N。
（2）小美根据表格中的数据计算，得出了合金块a的密度为 1.35×103 kg/m3；某种液体的密度是 0.8×103 kg/m3。
（3）若在步骤D中，拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，则与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 2 N，容器对地面的压力增大了 2.7 N。
（4）同组的小明只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作：
①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm，如图甲，此时，烧杯处于 漂浮 状态。
②将待测金属块b吊在烧杯底部，测出烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为18cm，如图乙，大圆柱形容器底面积为300cm2，则金属块质量为 1800 g。
③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm，如图丙。已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 6×103 kg/m3．
【解答】解：
（1）在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝G﹣F＝2.7N﹣0.7N＝2N；
当金属合金块a浸没在水中，但是不接触杯底时，水给金属合金块a一个竖直向上的浮力，金属合金块a给水一个等大的相互作用力，加在容器的底部，使水对底部的压力增大，所以容器底部受到的压力增大：△F＝F浮＝2N；
容器对地面的压力增大了：△F′＝G﹣F＝F浮＝2N；
（2）当浸没在水中时，物体所受浮力为2N，
根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排得，
排开液体的体积为：V排＝＝＝2×10﹣4m3，
因为物体全部浸没，
所以V物＝V排＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得，
物体的质量为：m＝＝＝0.27kg，
金属合金a的密度为：ρ金a＝＝＝1.35×103kg/m3，
金属浸没在某液体中浮力：F浮′＝G﹣F′＝2.7N﹣1.1N＝1.6N，
根据阿基米德原理：F浮2′＝ρ液gV排＝ρ液gV物，即1.6N＝ρ液×10N/kg×2×10﹣4m3，
ρ液＝0.8×103kg/m3；
（3）拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，水给金属合金块a一个竖直向上的浮力，金属合金块a给水一个等大的相互作用力，加在容器的底部，使水对底部的压力增大，所以容器底部受到的压力增大：△F″＝F浮＝2N；
容器对地面的压力增大了：△F′″＝G＝2.7N；
（4）比较甲、乙两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力，
两图中浮力的变化量：△F浮＝ρ水g△V排＝ρ水g（H2﹣H1）S容；
所以金属块b的重力为：G＝ρ水g（H2﹣H1）S容；
金属块b的质量：m′＝＝＝ρ水（H2﹣H1）S容＝1.0×103kg/m3×（0.18m﹣0.12m）×300×10﹣4m2＝1.8kg＝1800g；
比较乙丙可知，都是漂浮，烧杯和金属块的总重不变，总浮力不变；
则乙图中金属块受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量，
金属块b受到的浮力：ρ水gVb排＝ρ水gVb＝ρ水g（h1﹣h2）S烧杯；
所以金属块b的体积为Vb＝（h1﹣h2）S烧杯；
b的密度为：ρ＝＝＝＝6×103kg/m3；
故答案为：（1）2；2；2；（2）1.35×103；0.8×103；（3）2；2.7；（4）①漂浮；②1800；③6×103。
8．小融要探究“浮力大小与哪些因素有关”，图1是他设计的实验，请完成以下问题：
（1）由A、B、C三图可知，浮力大小与 排开水的体积 有关；由A、D、E三图可知，浮力大小与 液体密度 有关；由A、 C、D 三图可知，浮力大小与浸没深度无关。
（2）图B中，弹簧测力计的示数为 2.6 N；由图A、C可知，物体体积为 2×10﹣4 m3。完成实验后，小融发现在整个实验中弹簧测力计都忘记了校零，测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 不变 。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）图2是小融利用“浮力和压强”知识设计的测量合金块密度的实验：
①如图甲所示，用电子秤测出合金块的质量为64.0g；
②如图乙所示，测出圆柱形容器和适量水的总质量为400.0g；
③如图丙所示，将合金块和气球用绳子系在一起后，使金属块浸没在水中待示数稳定后，电子秤示数为420.0g；
④如图丁所示，合金块和气球都漫没后，待示数稳定后，电子秤示数为428.0g；
⑤如图戊所示，继续使合金块下降（不触底），待示数稳定后，电子秤示数为427.0g。
请帮助小融完成测量和分析：
A.合金块密度是 3.2 g/cm3；
B.图丁到图戊，电子秤示数变小了1.0g，原因可能是： 深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小 （实验过程中所有操作均正确规范）。
【解答】解：（1）由B、C两图可知液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、B、C三图可知浮力大小与排开液体的体积有关；
由D、E两图可知排开液体的体积相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、D、E三图可知浮力大小与液体的密度有关；
要探究浮力大小与浸没深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变深度，图A、C、D符合题意；
（2）由B知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N，
根据称量法知，物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝G﹣FC＝4N﹣2N＝2N；
由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
若弹簧测力计都没有校零，那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力大小应不变；
（3）A、由①可知，合金块的质量m＝64g，
由示意图2乙、丙可知，合金块排开水的质量m排＝420g﹣400g＝20g，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由ρ＝可得合金块的体积：
V＝V排＝＝＝20cm3，
则合金块的密度：
ρ＝＝＝3.2g/cm3；
B、由示意图丁和戊可知，深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小，所以电子秤示数变小了1.0g。
故答案为：（1）排开水的体积；液体密度；C、D；（2）2.6；2×10﹣4；不变；（3）A、3.2；B、深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小。
9．小鸿同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，按如图1所示步骤进行实验。
（1）小鸿测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应 先调零 再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验：a步骤所示的弹簧测力计的示数为 3.2 N。
①步骤b，物体所受浮力为 0.5 N。
②分析步骤a、b、c、d，可以说明浮力大小跟 物体排开液体的体积 有关；
③分析步骤a、d、c可以说明浮力大小跟液体密度有关。小鸿结合实验数据，得到该未知液体的密度为 1.1×103 kg/m3。
（3）完成上述实验后，小鸿利用电子秤和已知密度为ρA的木块A来测量另一未知液体的密度，实验步骤如下：
①如图2甲所示，在容器内装入适量的该未知液体，记下此时电子秤的示数为m1；
②如图2乙所示，将木块放入该液体中，木块漂浮，记下此时电子秤的示数为m2；
③如图2丙所示，用细铁丝将木块压入该液体中浸没，记下此时电子秤的示数为m3；
该未知液体的密度ρ液＝ •ρA （用m1、m2、m3、ρA表示）；称量过程中木块吸液，导致所测的液体密度 偏小 （选填“偏大”或“偏小”），为了减少木块吸液带来的误差，请你结合小鸿的实验方案提出一种改进方法： 在木块上裹一层体积忽略的塑料膜 。
【解答】解：（1）测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应先调零后再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验，测力计分度值为0.2N，A步骤所示的弹簧测力计的示数为3.2N；
根据记表格中数据：
①由称重法测浮力，步骤b中物体所受浮力为：
F浮＝G﹣F＝3.2N﹣2.7N＝0.5N；
②根据b、c、d的操作知，液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
③在d实验中，物体浸没时受到的浮力：
F浮＝G﹣Fd＝3.2N﹣1.2N＝2N；
根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV物；
物体浸没时排开水的体积：
V排水＝V物＝，
根据称重法，同理，e中物体浸没时排开液体的体积：
V排液＝，
因两次实验排开液体的体积相同，＝，
故某种液体的密度为：
ρ液＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝1.1×103kg/m3；
（3）由图2甲乙知，木块的质量为：m木＝m2﹣m1，
由于木块的密度为ρA，由密度公式ρ＝得木块的体积为：
V木＝＝，
由图2的甲丙知木块浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ液gV排，即（m3﹣m1）g＝ρ液gV排，
因为木块浸没，所以V物＝V排，
则液体的密度为：
ρ液＝＝＝•ρA；
当把木块全部压入液体，由于木块吸液，木块的重力增加了，由于浮力不变，所以对木块向下的压力减小了，电子秤的示数m3减小了，根据液体密度公式：ρ液＝•ρA知，由于m3减小了，所以m3﹣m1也减小了，所以液体的密度偏小；
在木块上裹一层体积忽略的塑料膜，不让水进入木块，就会减小木块吸液带来的误差。
故答案为：（1）先调零；（2）3.2；①0.5；②物体排开液体的体积；③1.1×103；（3）•ρA；偏小；在木块上裹一层体积忽略的塑料膜。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.6
0.6
1.0
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.7
0.7
1.1
（1）步骤A中，弹簧测力计使用前要检查指针是否 ，弹簧测力计的示数为 N；根据表格数据可知，步骤D中金属块a所受浮力F＝ N。
（2）根据表中的数据可知，浮力大小与 有关。
A.物体排开液体的体积
B.液体的密度
C.物体浸没的深度
（3）更换不同液体进行多次实验，目的是 。
（4）同组的小红只利用天平和烧杯、适量的水等测量金属块b的密度，她进行了如图乙、丙所示的操作：
①将金属块b放在已调平衡的天平左盘，测得金属块的质量为60g；
②将装有适量水的烧杯放在天平的左盘，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，烧杯和水的总质量为 g；
③用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b缓慢浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码读数总和为144g；
④金属块b的密度为 kg/m3；如果先进行步骤③再进行步骤②，所测量金属块b的密度将 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
2．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程中。将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。下图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是白酒。F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。
（1）图丙中石块完全浸没在水中时所受的浮力为 N。
（2）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大与 有关；分析 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（3）本次实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为 法。
（4）根据题中的测量结果求出丁图中白酒的密度为 kg/m3。
（5）小明还想测家中小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。
①如图A所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
②如图B所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
③ ；
④如图C所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
小萝卜的密度ρ＝ （用ρ水、h0、h1、h2表示）。
3．学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小聪提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他设计并进行了如图1所示的探究实验。
（1）物体浸没在水中时受到的浮力是 N，方向是 ；
（2）比较A、B、C三幅图，小聪感觉浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 有关；
（3）比较C、D两图可知，浮力的大小跟 有关；
（4）物体的体积V＝ m3；
（5）小聪利用实验中数据算出了盐水的密度为 kg/m3；
（6）完成探究后，小聪同学不想利用弹簧测力计，而用量筒、木块和适量的水，测量金属块的密度。如图2，是他测量过程的示意图。
①在量筒中倒入体积为V0的水；
②将一木块放入盛有一定量水的量筒内，测得量筒示数为V1；
③将金属块放在木块上，使其漂浮在量筒中测得量筒示数为V2；
④然后通过细线将金属块放入量筒内，此时量筒示数为V3；则金属块密度ρ＝ 。
4．九年一班同学围绕“浮力”主题分A、B、C三个小组进行以下有趣实验。
（一）A组同学要探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验，如图甲～庚所示：
（1）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 有关；分析丙、丁两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度 （选填“有关”或“无关”）；分析 两图可知，浮力大小跟液体密度有关。
（2）为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己和庚所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是 。
（二）B组想验证阿基米德原理，如图辛所示：
步骤：A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 ；被石块排开的水的重力表达式 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
（三）C组更具有挑战性，想借用浮力密度，竟然设计了三种方法。
（1）测量小金属块的密度
①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G。
②将大烧杯中倒入适量水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，读出测力计的示数为F。
③小金属块密度的表达式ρ金属块＝ （用物理量字母表示）。
（2）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和小金属块，也能测出一杯果汁的密度。将大烧杯中倒入适量的果汁，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在果汁中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F′，果汁密度表达式ρ果汁＝ （用物理量字母表示）。
（3）测量一小块密度小于水的火山石的密度
①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1；
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于 状态，测出水面的深度h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其 于水中，用刻度尺测量出水的深度为h3；
④这块小火山石的密度表达式为ρ火山石＝ （用物理量字母表示）。
5．如图1所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
（1）通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与 的关系。
（2）小林想验证阿基米德原理，则合理的实验步骤是： （选填步骤序号）。
（3）若圆柱形容器的底面积为100cm2，从步骤①到步骤③，水对容器底部的压强增加了 Pa。利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为 kg/m3。
（4）另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计了如图所示的测量圆柱体密度的方案，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL。由实验可知被测圆柱体的密度是 g/cm3，在实验步骤③和④中，将粘有水的圆柱体放入小空筒，测出的圆柱体密度将 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
6．小开要探究“浮力大小与哪些因素有关”，他依次做了图1所示的实验（液体均无溢出）：
（1）对比 四个步骤，可得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大。
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，研究浮力与 的关系。
（3）根据A、E两图所标的实验数据，可知物体浸没在煤油中所受的浮力为 N；根据有关实验数据，可以计算出E图中煤油的密度为 kg/m3；
（4）五一假期，学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。融侨校区初二某班的小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐（可视为一个圆柱体，如图2）制作了一个密度计。
步骤如下：
①他先在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮在水面上，在水面对应的位置打上记号A；
②取出易拉罐，在记号A处标上1g/cm3；
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm；
④接着，小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的 （“上方”或“下方”），且与记号A相距为 cm。
⑤利用步骤四的方法，刻画出其他的刻度线，密度计制作完成。
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为 g/cm3。
⑦小骏想增大刻度线之间的距离，应该 （选填“增大”或“减小”）该密度计的质量。
7．小美在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、
金属块b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某种液体，细线等。小美进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
（1）此实验A步骤中，弹簧测力计的示数为2.7N，根据表中数据计算，在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝ N；与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 N，容器对地面的压力增大了 N。
（2）小美根据表格中的数据计算，得出了合金块a的密度为 kg/m3；某种液体的密度是 kg/m3。
（3）若在步骤D中，拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，则与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 N，容器对地面的压力增大了 N。
（4）同组的小明只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作：
①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm，如图甲，此时，烧杯处于 状态。
②将待测金属块b吊在烧杯底部，测出烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为18cm，如图乙，大圆柱形容器底面积为300cm2，则金属块质量为 g。
③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm，如图丙。已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 kg/m3．
8．小融要探究“浮力大小与哪些因素有关”，图1是他设计的实验，请完成以下问题：
（1）由A、B、C三图可知，浮力大小与 有关；由A、D、E三图可知，浮力大小与 有关；由A、 三图可知，浮力大小与浸没深度无关。
（2）图B中，弹簧测力计的示数为 N；由图A、C可知，物体体积为 m3。完成实验后，小融发现在整个实验中弹簧测力计都忘记了校零，测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）图2是小融利用“浮力和压强”知识设计的测量合金块密度的实验：
①如图甲所示，用电子秤测出合金块的质量为64.0g；
②如图乙所示，测出圆柱形容器和适量水的总质量为400.0g；
③如图丙所示，将合金块和气球用绳子系在一起后，使金属块浸没在水中待示数稳定后，电子秤示数为420.0g；
④如图丁所示，合金块和气球都漫没后，待示数稳定后，电子秤示数为428.0g；
⑤如图戊所示，继续使合金块下降（不触底），待示数稳定后，电子秤示数为427.0g。
请帮助小融完成测量和分析：
A.合金块密度是 g/cm3；
B.图丁到图戊，电子秤示数变小了1.0g，原因可能是： （实验过程中所有操作均正确规范）。
9．小鸿同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，按如图1所示步骤进行实验。
（1）小鸿测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应 再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验：a步骤所示的弹簧测力计的示数为 N。
①步骤b，物体所受浮力为 N。
②分析步骤a、b、c、d，可以说明浮力大小跟 有关；
③分析步骤a、d、c可以说明浮力大小跟液体密度有关。小鸿结合实验数据，得到该未知液体的密度为 kg/m3。
（3）完成上述实验后，小鸿利用电子秤和已知密度为ρA的木块A来测量另一未知液体的密度，实验步骤如下：
①如图2甲所示，在容器内装入适量的该未知液体，记下此时电子秤的示数为m1；
②如图2乙所示，将木块放入该液体中，木块漂浮，记下此时电子秤的示数为m2；
③如图2丙所示，用细铁丝将木块压入该液体中浸没，记下此时电子秤的示数为m3；
该未知液体的密度ρ液＝ （用m1、m2、m3、ρA表示）；称量过程中木块吸液，导致所测的液体密度 （选填“偏大”或“偏小”），为了减少木块吸液带来的误差，请你结合小鸿的实验方案提出一种改进方法： 。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.6
0.6
1.0
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.7
0.7
1.1
八年级下物理讲义+强化训练（新沪科版）
第10讲 浮力综合应用三--实验专题
1．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关“的实验中用到如下器材：分度值为0.2N的弹簧测力计、圆柱形金属块a、不规则金属块b、完全相同的烧杯若干、水、密度未知的某种液体、细线等。小明进行了如图甲所示的实验，用弹簧测力计挂着圆柱形金属块a分别缓慢地浸入水中和某种液体中（液体均未溢出），并将其示数记录在表中.（ρ水＝1.0×103kg/m3，g取10N/kg）
（1）步骤A中，弹簧测力计使用前要检查指针是否 指在零刻度线处 ，弹簧测力计的示数为 2.4 N；根据表格数据可知，步骤D中金属块a所受浮力F＝ 1.8 N。
（2）根据表中的数据可知，浮力大小与 AB 有关。
A.物体排开液体的体积
B.液体的密度
C.物体浸没的深度
（3）更换不同液体进行多次实验，目的是 使实验结论具有普遍性 。
（4）同组的小红只利用天平和烧杯、适量的水等测量金属块b的密度，她进行了如图乙、丙所示的操作：
①将金属块b放在已调平衡的天平左盘，测得金属块的质量为60g；
②将装有适量水的烧杯放在天平的左盘，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图乙所示，烧杯和水的总质量为 124 g；
③用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b缓慢浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码读数总和为144g；
④金属块b的密度为 3×103 kg/m3；如果先进行步骤③再进行步骤②，所测量金属块b的密度将 偏小 （选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）弹簧测力计使用前要检查指针是否指在零刻度线处；
弹簧测力计的一个大格代表1N，一个小格代表0.2N，弹簧测力计示数是2.4N。
金属块a的重力是2.4N，步骤D中金属块a浸没在水中，弹簧测力计示数是0.6N，所以金属块a受到的浮力：F浮＝G﹣F＝2.4N﹣0.6N＝1.8N；
（2）由实验A、B、C、D得液体的密度相同，排开液体的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，所以物体的浮力与物体排开液体的体积有关，故A符合题意；
由实验A、D、E得排开液体的体积相同，液体的密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，所以物体的浮力与液体的额，密度有关，故B符合题意；
由实验A、C、D得液体的密度相同，排开液体的体积相同，弹簧测力计的示数相同，浮力相同，所以物体的浮力与深度无关，故C不符合题意；
故选：AB；
（3）更换液体密度进行多次实验，目的是多次实验使实验结论具有普遍性；
（3）①烧杯和水的总质量为：m'＝100g+20g+4g＝124g；
②接着用细线系住金属块b，悬挂在铁架台上，让金属块b浸没在水中，细线和金属块b都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘中砝码的总质量及游码质量值总和为144g，
则天平左盘增加的压力为△G＝△mg＝（0.144g﹣0.124g）×10N/kg＝0.2N，
物体间力的作用是相互的，可以判断金属块b受到的浮力是F浮′＝0.2N，
金属块b的体积等于金属块b排开水的体积：
V＝V'排水＝＝＝2×10﹣5m3，
金属块b的质量：m＝60g＝0.06kg，
金属块b的密度：
ρ＝＝＝3×103kg/m3；
如果先进行步骤③再进行步骤②，由于金属块上沾有水，使得总质量偏小，浮力应该偏大，最后计算密度将偏小。
故答案为：（1）指在零刻度线处；2.4；1.8；（2）AB；（3）使实验结论具有普遍性；（4）①124；②3×103；偏小。
2．小明在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验过程中。将一石块挂于弹簧测力计上，并将其慢慢浸入烧杯内的液体中。下图甲、乙、丙烧杯中装的液体是水，图丁烧杯中装的液体是白酒。F1、F2、F3、F4分别是图甲、乙、丙、丁中弹簧测力计的示数。
（1）图丙中石块完全浸没在水中时所受的浮力为 2 N。
（2）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大与 排开液体的体积 有关；分析 丙、丁 两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关。
（3）本次实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为 控制变量 法。
（4）根据题中的测量结果求出丁图中白酒的密度为 0.8×103 kg/m3。
（5）小明还想测家中小萝卜的密度，于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔。
①如图A所示，在茶杯中倒入适量的水，在水面处用记号笔做好标记，用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0；
②如图B所示，将小萝卜轻轻地放入水中静止后，用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1；
③ 在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处 ；
④如图C所示，将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后，用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2。
小萝卜的密度ρ＝ •ρ水 （用ρ水、h0、h1、h2表示）。
【解答】解：（1）由甲丙知，根据称重法，石块完全浸没在水中时所受的浮力为：
F浮＝G﹣F＝4.8N﹣2.8N＝2N；
（2）分析图中乙、丙可知，液体的密度相同，而排开液体的体积不同，且测力计示数不同，说明受到的浮力不同，由两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与排开液体的体积有关；
研究物体所受的浮力大小与液体密度的关系，要控制排开液体的体积相同，故分析图中丙、丁两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与液体密度有关；
（3）实验中采用的探究方法在研究物理问题时经常用到，称为控制变量法；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物知物体的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
石块完全浸没在白酒中时所受的浮力为：
F浮′＝G﹣F′＝4.8N﹣3.2N＝1.6N；
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知白酒的密度为：
ρ白酒＝＝＝0.8×103kg/m3；
（5）由题可知，萝卜在酒中沉底，测出萝卜放入酒后液面上升的高度，即可根据V＝Sh计算萝卜的体积，容器为柱形，因此只需测出变化的高度即可，根据题意，在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处；
设圆柱形苶杯的底面积为S，萝卜在酒中沉底，可知其排开酒的体积等于萝卜的体积，即V萝＝S（h2﹣h0），
萝卜在水中漂浮，F浮＝G萝；其排开水的体积V排水＝S（h1﹣h0），
可得：ρ水V排水g＝ρ萝V萝g，
解得萝卜的密度：
ρ＝＝＝•ρ水。
故答案为：（1）2；（2）排开液体的体积；丙、丁；（3）控制变量；（4）0.8×103；（5）在未放入萝卜时，应把白酒倒至标记处；•ρ水。
3．学习了“认识浮力”后，爱动脑筋的小聪提出了问题：浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢？经过思考，他设计并进行了如图1所示的探究实验。
（1）物体浸没在水中时受到的浮力是 1 N，方向是 竖直向上 ；
（2）比较A、B、C三幅图，小聪感觉浮力的大小有时与深度有关，有时又与深度无关，对此正确的解释是浮力的大小与 物体排开液体的体积 有关；
（3）比较C、D两图可知，浮力的大小跟 液体密度 有关；
（4）物体的体积V＝ 10﹣4 m3；
（5）小聪利用实验中数据算出了盐水的密度为 1.1×103 kg/m3；
（6）完成探究后，小聪同学不想利用弹簧测力计，而用量筒、木块和适量的水，测量金属块的密度。如图2，是他测量过程的示意图。
①在量筒中倒入体积为V0的水；
②将一木块放入盛有一定量水的量筒内，测得量筒示数为V1；
③将金属块放在木块上，使其漂浮在量筒中测得量筒示数为V2；
④然后通过细线将金属块放入量筒内，此时量筒示数为V3；则金属块密度ρ＝ 。
【解答】解：（1）由左图知，弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.8N，即物体的重力为2.8N，
由B可知，物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮水＝G﹣F2＝2.8N﹣1.8N＝1N，浮力方向竖直向上；
（2）对此正确的解释是浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大，当物体完全浸没在水中后，浮力的大小与浸没深度无关；
（3）比较C、D可知，物体排开液体的体积相同，深度相同，液体密度不同，弹簧测力计示数不同，根据称重法，物体受到的浮力不同，由此可知，浮力大小与液体密度有关（物体排开液体的体积一定时，液体密度越大，所受浮力越大）；
（4）根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体排开液体的体积，即物体的体积为：
V＝V排＝＝＝10﹣4m3；
（5）物体浸没在盐水中时受到的浮力：
F浮盐水＝G﹣F4＝2.8N﹣1.7N＝1.1N，
根据阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知盐水的密度为：
ρ盐水＝＝＝1.1×103kg/m3；
（6）木块和金属块漂浮在水面上，所以G＝F浮＝G排，可知m＝m排＝ρ水（V2﹣V1）；
金属块的体积V′＝V3﹣V1；
金属块的密度为：
ρ金属块＝＝。
故答案为：（1）1；竖直向上；（2）物体排开液体的体积；（3）液体密度；（4）10﹣4；（5）1.1×103；（6）。
4．九年一班同学围绕“浮力”主题分A、B、C三个小组进行以下有趣实验。
（一）A组同学要探究“浮力的大小跟哪些因素有关”实验，如图甲～庚所示：
（1）分析乙、丙两图实验数据可得：物体所受的浮力大小与 排开液体的体积 有关；分析丙、丁两图实验数据可得：浮力大小跟物体浸没在水中的深度 无关 （选填“有关”或“无关”）；分析 丁戊 两图可知，浮力大小跟液体密度有关。
（2）为了研究“浮力的大小可能与物体的形状有关”，小明用两块相同的橡皮泥分别捏成圆锥体和圆柱体进行如图己和庚所示的实验，由此小明得出的结论是：浮力的大小与物体的形状有关，小宁认为这结论不可靠，主要原因是 没有控制排开液体的体积相同 。
（二）B组想验证阿基米德原理，如图辛所示：
步骤：A．用弹簧测力计测出石块的重力G物；
B．将石块浸没在烧杯的水中，读出此时弹簧测力计示数F；
C．用弹簧测力计测出小水桶和水的总重力G总；
D．用弹簧测力计测出空水桶的重力G0；
（1）最佳测量步骤为： DABC 。
（2）实验过程中，若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，小水桶承接到的水的重力 小于 被石块排开的水的重力（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）石块浸没在水中所受的浮力表达式 G物﹣F ；被石块排开的水的重力表达式 G总﹣G0 （用已测得的物理量表示），比较F浮与G排的大小。
（三）C组更具有挑战性，想借用浮力密度，竟然设计了三种方法。
（1）测量小金属块的密度
①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G。
②将大烧杯中倒入适量水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，读出测力计的示数为F。
③小金属块密度的表达式ρ金属块＝ •ρ水 （用物理量字母表示）。
（2）在上面实验基础上，利用弹簧测力计和小金属块，也能测出一杯果汁的密度。将大烧杯中倒入适量的果汁，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在果汁中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F′，果汁密度表达式ρ果汁＝ •ρ水 （用物理量字母表示）。
（3）测量一小块密度小于水的火山石的密度
①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1；
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于 漂浮 状态，测出水面的深度h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其 浸没 于水中，用刻度尺测量出水的深度为h3；
④这块小火山石的密度表达式为ρ火山石＝ ρ水 （用物理量字母表示）。
【解答】解：（一）
（1）由图乙、丙可知，液体都是水，即液体的密度相同，物体排开液体的体积不同，测力计的示数不同，物体受到的浮力不同，由此可知：物体在液体中所受浮力的大小跟排开液体的体积有关；
分析丙、丁两图实验数据可知，物体浸没在水中的深度不同，弹簧测力计示数相同，则浮力相同，即浮力大小跟物体浸没在水中的深度无关；
要探究浮力大小跟液体密度的关系，需要控制排开液体的体积相同，液体密度不同，图丁、戊两图符合题意；
（2）根据控制变量法可知，要研究浮力大小与物体形状的关系，必须保证排开液体的体积和液体的密度不变，小明实验中改变了形状，但没有控制排开水的体积相同，故小宁认为小明的结论不可靠，不可靠主要原因为没有控制排开液体的体积相同；
（二）
（1）实验中需先测量出空桶和石块的重力，后将石块完全浸没在水中，读出测力计示数，最后测出桶和排出水的总重力，故测量步骤为：DABC；
（2）若斜置在小垫块上的大烧杯中水没有装满，则小石块排开的水没有全部溢出，因此小水桶承接到的水的重力小于被石块排开水的重力；
（3）石块的重力为G物，浸没在水中时的拉力为Fc，则F浮＝G物﹣F；
被石块排开水的重力等于桶和水的总重与空桶重力之差，则G排＝G总﹣G0；
（三）（1）①把小金属块挂在弹簧测力计下，测出其重力G
②将大烧杯中倒入适量的水，再使挂在弹簧测力计下的小金属块慢慢地在水中浸没，并且使小金属块不碰到烧杯的底部和侧壁，读出测力计的示数为F。
③由步骤①可得，小金属块的质量是m＝；
由步骤①②可得，小金属块浸没时所受浮力：F浮＝G﹣F＝ρ水gV排，
则小金属块的体积：V＝V排＝，
所以小金属块的密度：ρ金属块＝＝＝•ρ水；
（2）由（1）可知，金属块在水中所受浮力F水＝G﹣F；
金属块在果汁中的浮力F果汁＝G﹣F′；
金属块在水和果汁中排开的体积相等，
由F浮＝ρ液gV排可知：＝，＝，
解得：ρ果汁＝•ρ水。
（3）实验步骤：
①①在圆柱形玻璃杯中装入一定量的水，用刻度尺测出水面的深度h1。
②将小火山石放入玻璃杯中的水中，使其处于漂浮状态，用刻度尺测出杯中水的深度为h2；
③用细钢针将小火山石轻轻压入玻璃杯内的水中，使其完全浸没，用刻度尺测出杯中水的深度为h3；
因为小火山石漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G＝F浮＝ρ水gV排，
设烧杯的底面积为S，小火山石排开水的体积为：V排＝S（h2﹣h1），
所以G＝F浮＝ρ水gS（h2﹣h1），
小火山石的质量：m＝＝ρ水S（h2﹣h1），
当小火山石压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h3。
小火山石的体积为：V＝S（h3﹣h1），
小火山石的密度：ρ火山石＝＝ρ水。
故答案为：
（一）
（1）排开液体的体积；无关；丁戊；（2）没有控制排开液体的体积相同；
（二）
（1）DABC；（2）小于；（3）G物﹣F；G总﹣G0；
（三）（1）•ρ水；（2）•ρ水；（3）②漂浮；③浸没；④ρ水。
5．如图1所示是某学习小组设计的“探究浮力的大小与哪些因素有关”的实验过程。
（1）通过图中的实验步骤①②③可以探究浮力大小与 物体排开液体的体积 的关系。
（2）小林想验证阿基米德原理，则合理的实验步骤是： ⑤①③④ （选填步骤序号）。
（3）若圆柱形容器的底面积为100cm2，从步骤①到步骤③，水对容器底部的压强增加了 0 Pa。利用实验数据还可以计算出圆柱体的密度为 2.5×103 kg/m3。
（4）另外一个小组发现弹簧测力计损坏，他们设计了如图所示的测量圆柱体密度的方案，实验步骤如下：
①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中
②将圆柱体浸没在水中，测得溢出水的体积为20mL
③将烧杯中20mL水倒掉，从水中取出圆柱体
④将圆柱体放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为34mL。由实验可知被测圆柱体的密度是 2.7 g/cm3，在实验步骤③和④中，将粘有水的圆柱体放入小空筒，测出的圆柱体密度将 不变 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【解答】解：（1）通过图中的实验步骤①②③可知，液体的密度相同，物体排开的液体的体积不同，弹簧测力计示数不同，受到的浮力不同，故探究的时浮力大小与物体排开液体体积的关系；
（2）实验时，先测出空桶的重力，然后测出物体的重力，再物体浸没在溢水杯中，读出弹簧测力计的示数，根据F浮＝G﹣F示得出受到的浮力，最后测出小桶和水的总重力，因此合理的实验步骤是：⑤①③④；
（3）从步骤①到步骤③，虽然会排开水，但是水被排到了烧杯中，所以容器中水的深度不变，所以水又对容器底部的压强增加了0Pa；
圆柱体浸没在水中时受到的浮力是：F浮＝G﹣F＝3N﹣1.8N＝1.2N；
由阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物，
圆柱体的体积是：V物＝V排＝＝＝1.2×10﹣4m3，
圆柱体的密度是：
ρ圆柱体＝＝＝＝2.5×103kg/m3；
（4）①在图①中，小空桶受到的浮力等于其重力：G桶＝F浮1﹣﹣﹣﹣①；
由图②可知，金属块的体积V金属块＝20mL，在图④中，小空桶和金属块处于漂浮状态，此时小空桶和金属块的总重等于受到的浮力：
G总＝G桶+G金属块＝F浮2﹣﹣﹣﹣﹣②，
②﹣①得：
G金属块＝F浮2﹣F浮1，
图丁中增加的排开水的体积：
V′＝20mL+34mL＝54mL，由阿基米德原理：
G金属块＝m金属块g＝F浮2﹣F浮1＝ρ水gV排，
故m金属排＝ρ水V排，
故金属块的密度：
ρ金属块＝＝ρ水＝×1.0×103kg/m3＝2.7×103kg/m3＝2.7g/cm3；
②在实验步骤③和④中测得的金属块的体积一定，在实验步骤③和④中，将沾有水的金属块放入小空筒，相当于减少了小空桶排开水的重力，增加了小空桶和金属块排开水的重力，而且其减少量等于增加量，故金属块排开水的体积不变，所受浮力不变，则其重力、质量不变，所以根据ρ＝可知，测出的金属块密度不变。
故答案为：（1）物体排开液体的体积；（2）⑤①③④；（3）0；2.5×103；（4）2.7；不变。
6．小开要探究“浮力大小与哪些因素有关”，他依次做了图1所示的实验（液体均无溢出）：
（1）对比 A、B、C、D 四个步骤，可得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大。
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，研究浮力与 液体密度 的关系。
（3）根据A、E两图所标的实验数据，可知物体浸没在煤油中所受的浮力为 1.6 N；根据有关实验数据，可以计算出E图中煤油的密度为 0.8×103 kg/m3；
（4）五一假期，学校布置了“利用浮力自制密度计”的任务。融侨校区初二某班的小骏同学利用一个高12cm的空易拉罐（可视为一个圆柱体，如图2）制作了一个密度计。
步骤如下：
①他先在罐中放入几颗小石头，使之竖直漂浮在水面上，在水面对应的位置打上记号A；
②取出易拉罐，在记号A处标上1g/cm3；
③用刻度尺量出记号A处到罐底的竖直距离为6cm；
④接着，小骏要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的 上方 （“上方”或“下方”），且与记号A相距为 1.5 cm。
⑤利用步骤四的方法，刻画出其他的刻度线，密度计制作完成。
⑥该密度计能测出的液体密度的最小值为 0.5 g/cm3。
⑦小骏想增大刻度线之间的距离，应该 增大 （选填“增大”或“减小”）该密度计的质量。
【解答】解：（1）浮力的大小随排开水体积的增大而增大对比B、C实验步骤可知，排开水的体积越大，测力计示数越小，由称重法测浮力，受到的越大，故对比A、B、C、D四个步骤，得出浮力的大小随排开水体积的增大而增大；
（2）对比A、D、E三个步骤，保持排开液体的体积不变，改变液体的密度，是研究浮力与液体密度的关系；
（3）由称重法测浮力，由A、D两步可知物体在水中完全浸时受到的浮力为：
F浮水＝G﹣FD＝3N﹣1N＝2N；
根据A与E两图所标的实验数据可知物体浸没在煤油中所受的浮力
F浮煤油＝G﹣FE＝3N﹣1.4N＝1.6N；
根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV物；
物体的体积不变，
故有：＝，
得煤油的密度：
ρ煤油＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝0.8×103kg/m3；
（4）设圆柱体的底面积为S，同一自制密度计放在不同的液体中，受到的浮力相同，则F浮水＝F浮液，即ρ水gShA＝ρ液gSh液，
液体的深度为：h液＝＝＝7.5cm，所以要标出0.8g/cm3刻度线的位置，应在记号A的上方，且与记号A相距为：
△h＝h液﹣hA＝7.5cm﹣6cm＝1.5cm；
空易拉罐完全浸没时液体的密度最小，由ρ水gShA＝ρ液gSh液得液体的密度为：
ρ液＝＝＝0.5g/cm3；
自制密度计的质量为m，则G＝mg，
若被测液体的密度为ρ液，密度计处于漂浮状态时，F浮＝G，
即：ρ液gV排＝mg，
因为V排＝Sh，
所以ρ液gSh＝mg，
所以h＝＝，
因为F浮液＝G，即ρ液gSh＝G，则△V＝sh，
所以△V变大，或使h变大，具体做法是：可适当增大密度计的质量。
故答案为：（1）A、B、C、D；（2）液体密度；（3）1.6；0.8×103；（4）上方；1.5；0.5；增大。
7．小美在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，用到如下器材：分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、
金属块b、大小柱形容器若干、水，密度未知的某种液体，细线等。小美进行了如图所示的实验，用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F（液体均未溢出），并将其示数记录在表中：
（1）此实验A步骤中，弹簧测力计的示数为2.7N，根据表中数据计算，在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝ 2 N；与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 2 N，容器对地面的压力增大了 2 N。
（2）小美根据表格中的数据计算，得出了合金块a的密度为 1.35×103 kg/m3；某种液体的密度是 0.8×103 kg/m3。
（3）若在步骤D中，拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，则与物体未浸入水时相比，水对底部的压力增大了 2 N，容器对地面的压力增大了 2.7 N。
（4）同组的小明只有刻度尺这一测量工具，于是他进行了如下操作：
①在圆柱形容器中装有适量的水，将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中，烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm，如图甲，此时，烧杯处于 漂浮 状态。
②将待测金属块b吊在烧杯底部，测出烧杯静止时露出水面的高度h1为5cm，容器中水的深度H2为18cm，如图乙，大圆柱形容器底面积为300cm2，则金属块质量为 1800 g。
③将金属块b放在烧杯中，烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm，如图丙。已知大圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍。则金属块b的密度为 6×103 kg/m3．
【解答】解：
（1）在步骤D中金属合金块a所受浮力F浮＝G﹣F＝2.7N﹣0.7N＝2N；
当金属合金块a浸没在水中，但是不接触杯底时，水给金属合金块a一个竖直向上的浮力，金属合金块a给水一个等大的相互作用力，加在容器的底部，使水对底部的压力增大，所以容器底部受到的压力增大：△F＝F浮＝2N；
容器对地面的压力增大了：△F′＝G﹣F＝F浮＝2N；
（2）当浸没在水中时，物体所受浮力为2N，
根据阿基米德原理：F浮＝ρ水gV排得，
排开液体的体积为：V排＝＝＝2×10﹣4m3，
因为物体全部浸没，
所以V物＝V排＝2×10﹣4m3，
由G＝mg可得，
物体的质量为：m＝＝＝0.27kg，
金属合金a的密度为：ρ金a＝＝＝1.35×103kg/m3，
金属浸没在某液体中浮力：F浮′＝G﹣F′＝2.7N﹣1.1N＝1.6N，
根据阿基米德原理：F浮2′＝ρ液gV排＝ρ液gV物，即1.6N＝ρ液×10N/kg×2×10﹣4m3，
ρ液＝0.8×103kg/m3；
（3）拴着金属块a的细绳突然断了，合金块沉底，水给金属合金块a一个竖直向上的浮力，金属合金块a给水一个等大的相互作用力，加在容器的底部，使水对底部的压力增大，所以容器底部受到的压力增大：△F″＝F浮＝2N；
容器对地面的压力增大了：△F′″＝G＝2.7N；
（4）比较甲、乙两图可知，都是漂浮，受到的浮力都等于自重，则两图中浮力的变化量等于金属块重力，
两图中浮力的变化量：△F浮＝ρ水g△V排＝ρ水g（H2﹣H1）S容；
所以金属块b的重力为：G＝ρ水g（H2﹣H1）S容；
金属块b的质量：m′＝＝＝ρ水（H2﹣H1）S容＝1.0×103kg/m3×（0.18m﹣0.12m）×300×10﹣4m2＝1.8kg＝1800g；
比较乙丙可知，都是漂浮，烧杯和金属块的总重不变，总浮力不变；
则乙图中金属块受到的浮力等于这两次烧杯受到的浮力变化量，
金属块b受到的浮力：ρ水gVb排＝ρ水gVb＝ρ水g（h1﹣h2）S烧杯；
所以金属块b的体积为Vb＝（h1﹣h2）S烧杯；
b的密度为：ρ＝＝＝＝6×103kg/m3；
故答案为：（1）2；2；2；（2）1.35×103；0.8×103；（3）2；2.7；（4）①漂浮；②1800；③6×103。
8．小融要探究“浮力大小与哪些因素有关”，图1是他设计的实验，请完成以下问题：
（1）由A、B、C三图可知，浮力大小与 排开水的体积 有关；由A、D、E三图可知，浮力大小与 液体密度 有关；由A、 C、D 三图可知，浮力大小与浸没深度无关。
（2）图B中，弹簧测力计的示数为 2.6 N；由图A、C可知，物体体积为 2×10﹣4 m3。完成实验后，小融发现在整个实验中弹簧测力计都忘记了校零，测得物体浸没在水中受到的浮力与真实值相比 不变 。（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）
（3）图2是小融利用“浮力和压强”知识设计的测量合金块密度的实验：
①如图甲所示，用电子秤测出合金块的质量为64.0g；
②如图乙所示，测出圆柱形容器和适量水的总质量为400.0g；
③如图丙所示，将合金块和气球用绳子系在一起后，使金属块浸没在水中待示数稳定后，电子秤示数为420.0g；
④如图丁所示，合金块和气球都漫没后，待示数稳定后，电子秤示数为428.0g；
⑤如图戊所示，继续使合金块下降（不触底），待示数稳定后，电子秤示数为427.0g。
请帮助小融完成测量和分析：
A.合金块密度是 3.2 g/cm3；
B.图丁到图戊，电子秤示数变小了1.0g，原因可能是： 深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小 （实验过程中所有操作均正确规范）。
【解答】解：（1）由B、C两图可知液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、B、C三图可知浮力大小与排开液体的体积有关；
由D、E两图可知排开液体的体积相同，液体的密度不相同，弹簧测力计的示数不同，浮力也不同，故由A、D、E三图可知浮力大小与液体的密度有关；
要探究浮力大小与浸没深度的关系，需要控制液体的密度相同、排开液体的体积相同，改变深度，图A、C、D符合题意；
（2）由B知弹簧测力计的分度值为0.2N，示数为2.6N，
根据称量法知，物体浸没在水中时受到的浮力：
F浮＝G﹣FC＝4N﹣2N＝2N；
由阿基米德原理F浮＝ρ液gV排知物体的体积为：
V＝V排＝＝＝2×10﹣4m3；
若弹簧测力计都没有校零，那么两次测量结果都应加上或减去测量前弹簧测力计示数，那么所得浮力大小应不变；
（3）A、由①可知，合金块的质量m＝64g，
由示意图2乙、丙可知，合金块排开水的质量m排＝420g﹣400g＝20g，
因物体浸没时排开液体的体积和自身的体积相等，
所以，由ρ＝可得合金块的体积：
V＝V排＝＝＝20cm3，
则合金块的密度：
ρ＝＝＝3.2g/cm3；
B、由示意图丁和戊可知，深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小，所以电子秤示数变小了1.0g。
故答案为：（1）排开水的体积；液体密度；C、D；（2）2.6；2×10﹣4；不变；（3）A、3.2；B、深度越大时，液体的压强越大，气球的体积越小，浮力越小，对物体的拉力越大，对电子秤的压力减小。
9．小鸿同学在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中，按如图1所示步骤进行实验。
（1）小鸿测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应 先调零 再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验：a步骤所示的弹簧测力计的示数为 3.2 N。
①步骤b，物体所受浮力为 0.5 N。
②分析步骤a、b、c、d，可以说明浮力大小跟 物体排开液体的体积 有关；
③分析步骤a、d、c可以说明浮力大小跟液体密度有关。小鸿结合实验数据，得到该未知液体的密度为 1.1×103 kg/m3。
（3）完成上述实验后，小鸿利用电子秤和已知密度为ρA的木块A来测量另一未知液体的密度，实验步骤如下：
①如图2甲所示，在容器内装入适量的该未知液体，记下此时电子秤的示数为m1；
②如图2乙所示，将木块放入该液体中，木块漂浮，记下此时电子秤的示数为m2；
③如图2丙所示，用细铁丝将木块压入该液体中浸没，记下此时电子秤的示数为m3；
该未知液体的密度ρ液＝ •ρA （用m1、m2、m3、ρA表示）；称量过程中木块吸液，导致所测的液体密度 偏小 （选填“偏大”或“偏小”），为了减少木块吸液带来的误差，请你结合小鸿的实验方案提出一种改进方法： 在木块上裹一层体积忽略的塑料膜 。
【解答】解：（1）测量前观察弹簧测力计，发现指针不在零刻度线位置，他应先调零后再测量；
（2）小鸿在进行如图1所示的实验，测力计分度值为0.2N，A步骤所示的弹簧测力计的示数为3.2N；
根据记表格中数据：
①由称重法测浮力，步骤b中物体所受浮力为：
F浮＝G﹣F＝3.2N﹣2.7N＝0.5N；
②根据b、c、d的操作知，液体的密度相同，排开水的体积不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，故可以说明浮力大小跟物体排开液体的体积有关；
③在d实验中，物体浸没时受到的浮力：
F浮＝G﹣Fd＝3.2N﹣1.2N＝2N；
根据阿基米德原理：F浮＝ρ液gV排＝ρ液gV物；
物体浸没时排开水的体积：
V排水＝V物＝，
根据称重法，同理，e中物体浸没时排开液体的体积：
V排液＝，
因两次实验排开液体的体积相同，＝，
故某种液体的密度为：
ρ液＝×ρ水＝×1.0×103kg/m3＝1.1×103kg/m3；
（3）由图2甲乙知，木块的质量为：m木＝m2﹣m1，
由于木块的密度为ρA，由密度公式ρ＝得木块的体积为：
V木＝＝，
由图2的甲丙知木块浸没在水中受到的浮力为：F浮＝ρ液gV排，即（m3﹣m1）g＝ρ液gV排，
因为木块浸没，所以V物＝V排，
则液体的密度为：
ρ液＝＝＝•ρA；
当把木块全部压入液体，由于木块吸液，木块的重力增加了，由于浮力不变，所以对木块向下的压力减小了，电子秤的示数m3减小了，根据液体密度公式：ρ液＝•ρA知，由于m3减小了，所以m3﹣m1也减小了，所以液体的密度偏小；
在木块上裹一层体积忽略的塑料膜，不让水进入木块，就会减小木块吸液带来的误差。
故答案为：（1）先调零；（2）3.2；①0.5；②物体排开液体的体积；③1.1×103；（3）•ρA；偏小；在木块上裹一层体积忽略的塑料膜。
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.6
0.6
1.0
实验步骤
B
C
D
E
F
弹簧测力计示数/N
1.6
1.2
0.7
0.7
1.1
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