2020年中考物理必考25个实验考学练实验14探究浮力大小影响因素实验含解析20200506314

【中考物理实验】本实验是针对2020年中考物理必考的25个实验之一，主题为探究浮力大小的影响因素。实验的核心在于理解浮力的产生机制及其相关因素，具体包括液体的密度、物体排开液体的体积以及物体在液体中的状态。 【实验目的】主要在于确定浮力大小与液体密度、物体排开液体体积的关系，同时验证浮力与物体在液体中的深度无关。实验方法采用了“称重法”来测量浮力，即通过弹簧测力计的读数变化来判断浮力的大小。 【实验器材】包括透明玻璃筒、鸡蛋、食盐、弹簧测力计、金属圆柱体、细线、烧杯和小石块。这些器材用于模拟不同情境，比如通过食盐调整液体密度，使用不同形状的物体来改变排开液体的体积。 【实验步骤】将鸡蛋放入水中，然后逐渐加盐使鸡蛋上浮，以此观察浮力变化。接着，使用弹簧测力计提着金属圆柱体浸入水中，记录示数变化，再用同样的方法测试小石块。这些步骤旨在控制变量，分别研究液体密度和物体体积对浮力的影响。 【实验结论】浮力大小与液体的密度和物体排开液体的体积正相关，而与物体在液体中的深度无关。实验中使用了控制变量法，通过对比不同条件下弹簧测力计的示数变化，得出浮力的决定因素。 【考点方向】重点考察了称重法的应用，即弹簧测力计示数的变化代表浮力大小，以及控制变量法的运用。同时，实验强调了完全浸没与不完全浸没的区别，并指出了实验中可能出现的误差来源，如弹簧测力计自身的重力、细线的影响和液体的浓度变化等。 【创新母题】该题目通过设置更复杂的实验场景，探究金属块在水中浸入不同深度和体积时浮力的变化，引导学生分析浮力与深度、体积的关系。题目中涉及的分析和解答需要学生综合运用浮力原理和实验技巧，进一步巩固浮力概念的理解。 【答案与解析】(1) 金属块浸入水中时，浮力逐渐变大，两人的观点都有道理，因为浮力随物体浸入水中的体积和深度同时增加；(2) 小明的观点不具普遍性，因为浮力与物体完全浸没后的深度无关；(3) 浮力等于排开水的重力，这是阿基米德原理；(4) 台秤的示数不变，因为浮力与金属块浸入的深度无关；(5) 改进措施是将弹簧测力计固定在铁架台上以减少读数误差；(6) 如果排开水的重力小于浮力，可能是溢水杯未装满水，导致排开水的体积计算有误。 这个实验旨在帮助学生深入理解浮力的物理概念，掌握测量浮力的方法，并学会运用控制变量法分析问题，为中考物理做好充分准备。通过实验和理论分析，学生可以巩固浮力大小与液体密度、物体排开液体体积之间的关系，同时提高实验操作技能和数据分析能力。