資源簡介

(共23張PPT)
重點實驗綜合全練(一)
密度的測量
類型一　密度的常規測量
1.【新中考·分析論證】(2023江蘇泰州中考)小明使用天平
和量筒測量石塊的密度。
(1)將天平放在水平臺面上,如圖甲所示,是小明剛調節完天
平平衡的情形。請你指出他調節過程中遺漏的操作步驟:
　 　　　　　　 。補上遺漏步驟后,為使天平重新平衡,應將平衡螺母向　　　 調節。
(2)用調好的天平稱石塊的質量,測量結果如圖乙所示,則石
塊的質量為　　　 g。接著他在量筒中倒入30 mL的水,再
將石塊浸沒在水中,水面位置如圖丙所示,則石塊的密度為
　　 g/cm3。
將游碼移到標尺左端的零刻度線處
右
28.4
2.84
(3)以下操作會導致石塊密度的測量值偏大的有:　　　
(多選,填字母序號)。
A.讀取量筒示數時視線俯視液面
B.先測石塊的體積后測石塊的質量
C.石塊放入量筒時有部分水濺起附在筒壁上
BC
解析　(1)調節天平平衡時,要先將游碼調至零刻度線處,再調節平衡螺母。圖中沒有將游碼移到標尺左端的零刻度線處,將游碼調至零刻度線處后,指針會指在分度盤左側,應向右調節平衡螺母,直到指針指在分度盤中央。(2)小石塊的質量m=20 g+5 g+3.4 g=28.4 g,小石塊的體積V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,小石塊的密度ρ= = =2.84 g/cm3。(3)讀取量筒示數時俯視液面,測得石塊的體積偏大,密度偏小;先測石塊體積,石塊上沾有少量水,測出的質量偏大,密度偏大;石塊放入量筒時有部分水濺起附在筒壁上,所測體積偏小,密度偏大。
2.【新中考·設計實驗】(2023江蘇宿遷中考)小明利用托盤
天平和圖甲所示的注射器測量雞蛋清的密度。
(1)將天平放在　　　 臺面上,把　　　 移至標尺的零刻
度線處,發現指針靜止時的位置如圖乙所示,應將平衡螺母向
　　　 端調節,直至天平橫梁平衡。
水平
游碼
右
(2)接下來進行了如下操作:
A.用天平測出注射器的質量為10 g。
B.用注射器吸取部分蛋清,從注射器上讀出體積為16 mL。
C.用天平測出蛋清和注射器的總質量為m,如圖丙所示,m=
　　 g。
(3)根據以上數據可知,蛋清的密度ρ=　　　　 g/cm3。實
驗后,小明發現注射器的尖端還有一點小“空隙”,“空隙”
里也充滿了蛋清,這會導致測得的密度比真實值　　　 。
26.8
1.05
大
解析　(1)將托盤天平放在水平臺面上,把游碼移到零刻度線
處,發現指針指在分度盤的左側,要使橫梁平衡,應將平衡螺
母向右調。(2)蛋清和注射器的總質量m=20 g+5 g+1.8 g=26.
8 g。(3)蛋清的質量m'=m-m注射器=26.8 g-10 g=16.8 g,蛋清的體
積V=16 mL=16 cm3,蛋清的密度ρ= = =1.05 g/cm3。由
于注射器的尖端還是有一點小“空隙”,使得針筒內測量的
蛋清體積偏小,由ρ= 可知,質量不變,體積偏小,密度會偏大。
類型二　“等量替代法”測密度
3.【新中考·創新實驗】(2024江蘇連云港新海初級中學期中)用天平和量筒測量某種飲料的密度。
(1)如圖甲所示,測得燒杯和飲料的總質量為　　　 g;向量
筒中倒入部分飲料,如圖乙所示,量筒中飲料的體積為　　
mL;用天平測得燒杯和剩余飲料的總質量為40 g,則飲料
的密度為　　　 kg/m3。
(2)只利用天平、兩個完全相同的空燒杯和適量的水也能測
量出飲料的密度,步驟如下:
①調好天平,測出一個空燒杯的質量m0;
②將一個燒杯裝入適量的水,測出燒杯和水的總質量m1;
71.2
30
1.04×103
③另一個燒杯裝同樣高度的飲料,測出燒杯和飲料的總質量
m2。
則燒杯內飲料的體積V=　　　 ,密度ρ=　　　 。(兩空
均用已知量的字母表示,ρ水已知)
ρ水
解析　(1)燒杯和飲料的總質量m1=50 g+20 g+1.2 g=71.2 g,飲
料的體積V飲料=30 mL=30 cm3,倒入量筒中飲料的質量m飲料=7
1.2 g-40 g=31.2 g,飲料的密度ρ飲料= = =1.04 g/cm3=
1.04×103 kg/m3。(2)燒杯內飲料的體積V=V水= ,燒杯內
飲料的質量m=m2-m0,飲料的密度
ρ= = = ρ水。
4.(2024江蘇無錫一模)如圖所示,是小錫用量程為0~200 g的
托盤天平和一個質量為10 g的燒杯來測量石塊密度的實驗
裝置,假設石塊吸水前后體積不變,ρ水=1 g/cm3。
(1)她把托盤天平放在　　　 桌面上,將游碼歸零后發現指
針指在分度盤的右側,則應將平衡螺母向　　　 (選填
“左”或“右”)調節使天平平衡。
(2)托盤天平調平后,小錫開始實驗:
①向燒杯中加入適量的水,測出燒杯和水的總質量為90 g,如
圖甲;
②將石塊輕輕放入燒杯內的水中,一段時間,待液面靜止,在
水面的位置做標記a,測出燒杯、水和石塊的總質量為140 g
(細線體積和質量均忽略不計),如圖乙;
水平
左
③從燒杯中取出石塊,擦干石塊表面的水后,測出此時石塊的
質量為55 g;
④測出燒杯和剩余水的總質量為83 g,如圖丙;
⑤向燒杯加水到標記a處,如圖丁。測量此時燒杯和水的總
質量,砝碼和游碼如圖戊所示,則燒杯和水的總質量為　　
g。
(3)根據實驗數據,可知石塊的質量為　　　　 g,石塊的密
度為　　　 g/cm3。
105
50
2.5
(4)對實驗結果進行討論時,同小組成員提議僅使用丙和丁兩
幅圖中的數據也能計算出石塊的體積,你認為這樣測得的石
塊體積會　　　 (選填“偏大”或“偏小”)。
(5)小錫發現還可以用天平、燒杯和標記a來測量未知液體
的密度。思考片刻后,她將圖丁中燒杯中的水倒掉后擦干,將
待測液體加至標記a處,然后用天平稱出燒杯和液體的總質
量。利用該裝置和標記a可測出液體密度的最大值為　　
g/cm3;理論上,用此天平可以鑒別密度差異不小于　　
g/cm3(結果保留三位小數)的液體。
偏大
2
0.002
解析　(1)托盤天平在使用時應放置在水平桌面上。將游碼
歸零后發現指針指在分度盤的右側,應將平衡螺母向左調節
使天平平衡。(2)燒杯和水的總質量為50 g+50 g+5 g=105
g。(3)石塊的質量m石=140 g-90 g=50 g,石塊吸收的水的質量
m吸=55 g-50 g=5 g,石塊實際排開水的質量m排=105 g-90 g+5 g
=20 g,排開水的體積等于石塊的體積V石=V排= = =2
0 cm3,石塊的密度ρ石= = =2.5 g/cm3。(4)僅使用丙和
丁兩幅圖中的數據計算石塊的體積,未考慮石塊表面和內部
帶走的水,會導致石塊測量的體積偏大。(5)空燒杯的質量為
10 g,圖丁中水的體積V丁= = =95 cm3,由于天平
最大測量值為200 g,則待測液體加至標記a處,燒杯和液體總
質量最大為200 g,此時液體質量m液=m最大-m杯=200 g-10 g=190
g,液體的最大密度ρ液最大= = =2 g/cm3。由于托盤天
平標尺的分度值為0.2 g,則該天平可以鑒別密度差異不小于
Δρ= = ≈0.002 g/cm3的液體。
5.【新中考·創新實驗】(2024江蘇南通通州一模)小江同學為了測量大豆的密度,進行了以下實驗:

(1)把天平放在水平桌面上,如圖甲所示。接著他應進行的操
作是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
,直至指針對準分度盤的中央刻度線。
將游碼移到標尺左端的零刻度線處,并向右調節平衡螺母
(2)為了測量大豆的體積,他將飲料瓶裝滿水,擰上蓋子,天平
平衡時,砝碼的質量和標尺上的示數如圖乙所示,則飲料瓶和
水的總質量為　　　 g。
(3)把50 g大豆放入裝滿水的瓶中,停止溢水后,擰上蓋子,擦
干沾在瓶上的水,用天平測出瓶、瓶內剩余水和大豆的總質
量為131 g。由此可推算出這種大豆的密度為　　　 g/cm3。
(4)由于大豆有吸水性(不考慮大豆體積的變化),用這種方法
測出大豆的密度值比真實值　　　 (選填“大”或“小”)。
121
1.25
大
解析　(1)把天平放在水平桌面上,由圖甲可知,游碼未歸零,
此時左盤下降,說明左側偏重,先將游碼移到標尺左端的零刻
度線處,此時左側仍偏重,應向右調節平衡螺母,直至指針指
向分度盤中央。(2)瓶子和水的總質量為100 g+20 g+1 g=121
g。(3)溢出水的質量m水=121 g+50 g-131 g=40 g,溢出水的體
積V水= = =40 cm3,大豆的體積等于溢出水的體積,即
V大豆=V水,故大豆的密度ρ大豆= = =1.25 g/cm3。
(4)由于大豆具有吸水性,溢出的水偏少,大豆的體積測量值偏小,
所以測得的密度偏大。(共24張PPT)
重點實驗綜合全練(四)
探究液體壓強與哪些因素有關
1.【新中考·分析論證】(2023四川眉山中考改編)同學們利
用U形管壓強計探究液體壓強與哪些因素有關。
(1)在選擇U形管壓強計時,探頭上的橡皮膜應該用　　　
(選填“薄”或“厚”)一些的較好。
(2)把U形管壓強計的探頭放在液體中,通過觀察U形管兩邊
液面的高度差來表示探頭處液體壓強的大小,這種研究物理
問題的方法是　　　 。
(3)通過圖乙、圖丙所示的兩次實驗得出:同種液體,同一深
度,液體內部向各個方向的壓強　　　 ;通過圖乙、圖丁所
示的兩次實驗得出:在同種液體中,液體壓強隨著深度的增加
薄
轉換法
相等
而增大,因此攔河大壩要做成　　　 (選填“上窄下寬”或
“上寬下窄”)的形狀。
(4)小張同學在圖丁所示的實驗中保持探頭位置不變,向容器
內加入適量的濃鹽水,他發現U形管兩邊液面的高度差變大
了,于是得出“同一深度,液體的密度越大壓強越大”的結
論。他的結論是不可靠的,原因是　　　　　　　　　　 。
上窄下寬
沒有控制探頭深度相同
解析　(1)橡皮膜越薄,橡皮膜越容易發生形變,越容易反映
受到液體壓強的變化。(2)液體內部壓強大小不能直接測量,
需要通過U形管兩側液面高度差的大小來反映,這是轉換
法。(3)乙、丙實驗中,保持探頭在水中的深度不變,改變它
的朝向,U形管兩側液面的高度差相等,即液體壓強相等,可得
結論:在同種液體的同一深度,液體向各個方向的壓強都相
等。同種液體中,液體壓強隨液體深度的增加而增大,因此攔
河大壩要做成上窄下寬的形狀。
(4)研究液體壓強與密度的關系,要控制深度相同;保持丁圖中探頭的位置不變,并向容器內加入適量的濃鹽水,密度增大了,但沒有控制探頭所處的深度不變。
2.【新中考·設計實驗】(2023山東東營中考)如圖甲是某興
趣小組“探究液體壓強與哪些因素有關”的實驗裝置。
(1)組裝好壓強計,將探頭放入液體之前,發現壓強計U形管兩側液面已存在高度差,接下來的操作是　　　 。
A.從管中倒出適量液體 B.取下軟管重新組裝
B
(2)調試好壓強計后開始實驗,把探頭放進液體中,進行不同
操作,記錄的相關數據如表所示:
序號 容器液體種類 探頭的朝向 探頭在液體中深度/cm U形管兩側液面高度差/cm
1 水 向下 4 3.9
2 水 向右 4 3.9
3 水 向上 4 3.9
4 水 向左 4 3.9
5 水 向下 8 7.8
6 水 向下 12 11.7
7 濃鹽水 向下 8 8.6
a.比較第1、2、3、4組數據,可得出結論:　　　　　　　
　　　　　　　　 。
b.比較第1、5、6組數據,可得出結論:　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　。
c.比較第　　　 組數據,可得出結論:液體壓強與液體的密
度有關。
在液體內部同一深度處,液體向各個方向的壓強相等
在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而增大
5、7
(3)有同學提出,如果不使用壓強計,選用一個較深的容器,用
隔板分成左右兩部分,邊緣密封好,在隔板下部開一個圓孔并
用薄橡皮膜密封,也可探究液體壓強是否與液體的密度有關。
請利用此裝置設計實驗,寫出實驗步驟并完成分析與論證。
【實驗器材】:自制的帶隔板容器(如圖乙)、水、硫酸銅溶液。
【實驗步驟】:　　　　　　。
【分析與論證】:　　　　　　。
見解析
見解析
解析　(1)若在使用壓強計前,發現U形管內液面已有高度差,
只需要將軟管取下,再重新安裝,使U形管中的液面相平。(2)
a.比較第1、2、3、4組數據可知,橡皮膜所處的液體密度相
同、深度相同,橡皮膜的朝向不同,U形管兩側液面高度差相
同,可得出結論:在液體內部同一深度處,液體向各個方向的
壓強相等;b.比較第1、5、6組數據可知,液體種類相同,橡皮
膜在液體中所處的深度越大,U形管兩側液面高度差越大,可
得結論:在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而增大;
c.要研究液體壓強與液體的密度的關系,需要控制橡皮膜的朝
向相同,在液體中的深度相同,所處的液體不同,由表中數據
可知,應比較5、7兩組數據。(3)實驗步驟:在隔板兩側分別
倒入水和硫酸銅溶液,并使水和硫酸銅溶液的液面高度相同;
分析與論證:觀察薄橡皮膜的形狀是否變化,如果橡皮膜向一
側突出,則說明液體壓強與液體的密度有關。
3.【新中考·分析論證】(2023重慶中考A卷改編)小婷在探究
液體壓強與哪些因素有關的實驗中,在U形管接頭處加裝了
一個“三通接頭”,如圖甲所示。
(1)U形管與探頭連接時,閥門K應處于　　　 (選填“打
開”或“關閉”)狀態,以確保U形管內的水面相平;組裝完成
后,輕壓探頭的橡皮膜到一定程度,U形管內液面有明顯的高度差并保持穩定,說明裝置　　　 (選填“漏氣”或“不漏
氣”)。
(2)比較圖乙與　　　 兩圖,可得出液體壓強隨深度的增加
而增大;比較圖丙與丁兩圖,還可初步得出液體在同一深度向
各個方向的壓強　　　 。
打開
不漏氣
丙
相等
(3)若需通過圖丁和戊對比得出液體壓強與液體密度的關系,
應將圖戊中的探頭向　　　 移動適當的距離。
(4)小婷發現探頭所處深度較淺時,U形管兩液面的高度差不
明顯,可將U形管中的水換成密度更　　　 的液體以方便
讀數;探究過程中,保持探頭所處深度不變,將U形管逐漸向后
傾斜,偏離豎直方向,U形管中兩液面所對刻度線間的距離將
　　　 (選填“變大”“變小”或“不變”)。
上
小
變大
解析　(1)U形管與探頭連接時,閥門K應處于打開狀態,以確
保U形管內的水面相平;按壓探頭的橡皮膜,U形管兩邊液面
高度變化明顯并保持穩定,說明實驗裝置密封良好,不漏氣。
(2)研究液體壓強與深度的關系,要控制液體的密度相同、探
頭朝向相同,深度不同,故比較圖乙與丙兩圖,可以初步得出
結論:在同種液體中,液體內部壓強隨深度的增加而增大;比
較圖丙與丁兩圖可知,探頭在水中的深度相同,朝向不同,U形
管內液柱的高度差相同,因此可初步得出液體在同一深度向
各個方向的壓強相等。(3)若需通過圖丁和戊對比得出液體
壓強與液體密度的關系,應將圖戊中的探頭向上移動適當的
距離,控制深度相同。(4)壓強不變,密度越小的液體,質量越
小,越容易被推動,兩側液面高度差越大,越方便讀數。探究
過程中,保持探頭所處深度不變,探頭所受的液體壓強不變,
將U形管逐漸向后傾斜,偏離豎直方向時,U形管中兩液面的
高度差不變,所對刻度線間的距離將變大。
4.【新中考·創新實驗】(2024江蘇無錫新吳月考)在探究影
響液體壓強因素的實驗中,小明用幾根一端封有相同橡皮薄
膜的玻璃管進行實驗,在5號管中裝入鹽水,其他管中裝入水,
如圖。
(1)通過觀察玻璃管下方薄膜鼓起的程度反映液體壓強的大小,用到的研究方法是　　　 (選填“控制變量法”“類比法”或“轉換法”);根據圖甲中三支相同玻璃管薄膜鼓起的程度,猜想:液體的壓強可能與液體的質量、重力、體積或 　　 有關。
(2)圖乙中,4號管上端更粗,下端與2號管粗細相同,兩管中的水面相平,發現兩管薄膜鼓起的程度相同,可得:液體壓強的大小與液體的質量、重力、體積都　　　 。
(3)圖丙中,5號管和2號管的液柱長度相等,利用5號管和2號管可探究液體壓強與液體的　　　 是否有關。
轉換法
深度
無關
密度
(4)為了探究液柱長度對液體壓強的影響,選用2號管和6號管進行實驗,6號管水柱比2號管水柱長,實驗時需控制兩管水柱的　　　 相等。
(5)如圖丁所示,A、B、C是三個圓柱形容器,分別裝有水或酒精(ρ水>ρ酒精)。B和C兩容器的底面積相同,且其中的液體深度也相同,三個容器中,底部所受液體壓強最大的是　　　 。
深度
B
解析　(1)液體產生的壓強作用在玻璃管下方的橡皮膜上,使
得橡皮膜鼓起,橡皮膜鼓起的程度越大,說明液體產生的壓強
越大,因此實驗中可以通過薄膜鼓起的程度來反映液體壓強
的大小,這種方法叫轉換法。圖甲,三支玻璃管內裝有的水的
質量、重力、體積和深度都不同,三支玻璃管薄膜鼓起的程
度不同,因此猜想:液體的壓強大小可能與液體的質量、重
力、體積或深度有關。(2)圖乙,2號管和4號管所裝液體的質
量、重力、體積都不相同,而兩管薄膜鼓起的程度相同,說明
兩管中液體產生的壓強相等,可得結論:液體壓強的大小與液
體的質量、重力和體積都無關。(3)圖丙,5號管和2號管的液
柱長度相等,即液體的深度相同,5號管裝入的是鹽水,2號管
裝入的是水,兩管中液體的密度不同,則利用5號管和2號管可
探究液體壓強與液體的密度之間的關系。(4)為了探究液柱
長度對液體壓強的影響,選用2號管和6號管進行實驗,由于液
體產生的壓強與液體的密度和深度有關,因此在6號管水柱
比2號管水柱長度更大的情況下,需控制兩管水柱的深度相
等。(5)比較A、B,液體密度相同,B容器中水的深度更大,容
器底受到的液體壓強更大;比較B、C,液體深度相同,B容器
中液體的密度更大,容器底受到的液體壓強更大,故三個容器
中,底部所受液體壓強最大的是B。(共18張PPT)
重點實驗綜合全練(二)
力學探究實驗（一）
類型一　探究彈簧的伸長量與拉力的關系
1.(2024江蘇淮安浦東實驗中學期中)小明用如圖甲所示的裝
置來探究“彈簧的伸長量跟拉力的關系”。彈簧的一端固
定在木板上,他先在木板上標記0~7.00 cm的刻度。把木板豎
直放置,在彈簧下端掛鉤碼(每個鉤碼的質量為50 g,g取10 N/
kg)。實驗數據記錄如表所示。
鉤碼個數 0 1 2 3 4 … 10
彈簧的長度/cm 2.00 2.50 3.00 　 4.00 … 7.00
彈簧的伸長量/cm 0 0.50 1.00 　 2.00 … 5.00
3.50
1.50
(1)當掛三個鉤碼時,指針所對應刻度如圖乙所示,請在表中
填寫此時彈簧的長度和彈簧的伸長量。
(2)分析表中彈簧的伸長量跟拉力的數據,你能得到的結論
是:在彈性限度內,　　　　 　　　 。
(3)小明想用該裝置設計一個直接測量液體密度的“密度
秤”,他找來一個質量為100 g的小桶,掛在彈簧下面的掛鉤
上,測量時,在桶中加滿待測液體,根據指針指示的刻度,就能
直接讀出液體的密度。
①該“密度秤”的零刻度線應在　　　 cm刻度線處;
彈簧的伸長量與拉力成正比
3.00
②如圖丙所示,在桶中加滿水,指針指在4.00 cm刻度線處,則
該小桶的容積是　　　 cm3;
③該“密度秤”能測量液體的最大的密度是　　　 g/cm3;
④小明想增大該“密度秤”的量程,在不更換彈簧的前提下,
你的辦法是:　　　　　　　　 　　　
(寫出一種即可)。
100
4
減小桶質量(減小桶容積;增大木板上刻度部分長度)
解析　(1)刻度尺的分度值為0.1 cm,彈簧的原長為2.00 cm。
如圖乙所示,彈簧伸長后,長度為3.50 cm,所以此時彈簧的伸
長量Δl=3.50 cm-2.00 cm=1.50 cm。(2)每個鉤碼的質量為50
g,受到的重力G=mg=0.05 kg×10 N/kg=0.5 N。由表格數據
知,拉力與彈簧的伸長量的比值是定值,可得結論:在彈性限
度內,彈簧的伸長量與拉力成正比。(3)①小桶未倒入液體
時,所測液體的密度為0,小桶受到的重力G桶=m桶g=0.1 kg×10
N/kg=1 N=2G,由表格數據知,此時彈簧的長度為3.00 cm,所
以“密度秤”的零刻度線應在3.00 cm刻度線處。②指針指
在4.00 cm刻度線處時,即彈簧的長度為4.00 cm,由表格數據
知,桶與水受到的總重力與4個鉤碼的重力相等,G總=4G=4×0.
5 N=2 N,桶中水受到的重力G水=G總-G桶=2 N-1 N=1 N,水的體
積,即桶的容積V= = = =10-4 m3=
100 cm3。③彈簧的最大長度為7.00 cm。由表格數據知,此
時小桶及桶內裝滿的液體的最大總重力為10個鉤碼受到的
重力,即G大=10G=10×0.5 N=5 N,桶內所裝液體的最大重力G液
=G大-G桶=5 N-1 N=4 N,液體的最大質量m液= = =0.4
kg=400 g,所測液體的最大密度ρ液= = =4 g/cm3。④
不更換彈簧的前提下,即彈簧伸長量最大值不變,所掛鉤碼的
最大重力不變,為了增大密度秤的量程,可減小桶的質量,從
而增大所測液體的質量,小桶的容積不變時,由ρ= 可知,可
增大密度秤的量程;或者小桶的質量不變,所測液體的質量不
變,但減小小桶的容積;若最長7.00 cm不是彈簧的最大長度,
可在木板上增大刻度部分的長度,等等。
類型二　探究重力與質量的關系
2.【新中考·設計實驗】(2022江蘇南京師大附中樹人學校期中)某興趣小組在探究“影響物體重力大小的因素”和“判斷重力方向”的實驗中,進行了如下的實驗探究。
(1)在探究物體所受重力大小與物體質量的關系時,實驗數據
記錄如表:
被測物體 質量m/kg 重力G/N G與m的比值 /(N·kg-1)
1 0.1 1 10
2 0.2 2 10
3 0.3 3 10
①在探究過程中,需要的測量工具有天平和　　　 　 。
②根據表格中測量的實驗數據分析圖甲,其中能正確描述物
體所受的重力G與質量m關系的圖像是　　 。
彈簧測力計
B
(2)小明同學取了質量不同的蘋果、小木塊、小鐵球各一個,
并分別測出它們的質量和重力,來探究物體所受重力大小與
質量的關系,你認為小明同學的做法　　 。
A.合理,因為他同樣可以得到物體所受重力大小與質量的關系
B.不合理,因為他沒有使物體的質量成整數倍變化
(3)本實驗需要多次測量,其目的與以下實驗中多次測量的目
的相同的是　　 。
A.用刻度尺測量課本的長度 B.探究質量與體積的關系
A
B
(4)小華同學在探究重力的方向時,實驗裝置如圖乙所示,操
作如下:將小球用細線懸掛在支架上,并讓其自由下垂到一個
裝有一定量水的水槽中,慢慢改變木板的傾角β,讓小球始終
位于水槽內的水中,懸線與水面的夾角　　 (選填“會”或
“不會”)改變,由此說明重力的方向始終　　　　　　　。
不會
豎直向下
解析　(1)①根據表中數據,要測量質量和重力,故實驗所需
要的測量工具是天平和彈簧測力計;②因物體所受的重力與
它的質量成正比,故重力隨質量變化的關系圖像為過原點的
直線,故選B。(2)小明的做法合理,這樣得出的結論更具有普
遍性,故選A。(3)本實驗中多次測量是為了使實驗結論具有
普遍性;用刻度尺測量課本的長度,多次測量是為了求平均
值,減小誤差,故選B。(4)因為重力的方向總是豎直向下的,而
水面始終是水平的,所以懸線與水面的夾角不會改變。
類型三　探究影響滑動摩擦力大小的因素
3.【新中考·創新實驗】(2024江蘇南京秦淮一模)傳感器可
以方便地將數據轉換成圖像,小華想用拉力傳感器研究影響
滑動摩擦力大小的因素。
(1)如圖甲所示,水平向右勻速拉動傳感器,傳感器的示數即
　　　　 的大小。
(2)小華想用圖乙裝置來研究滑動摩擦力與壓力的關系,請指
出他在實驗中明顯的不當之處:　　　　　　　　　　　
。
(3)小華使用圖甲裝置,先后拉動同一木塊以不同的速度運
動,圖丙是木塊運動的s-t圖像,圖線A、B對應的兩次實驗中
傳感器的示數分別為FA、FB,則其大小關系是:FA　　 FB。
摩擦力
沒有控制接觸面的粗糙程度相同
=
(4)小華為了研究兩種不同瓷磚(①和②)的防滑性能,設計了如圖丁所示的實驗裝置,將瓷磚放置在由電機驅動的水平傳送帶上,通過水平細繩,繞過定滑輪(定滑輪僅改變力的方向,不改變力的大小)與豎直懸掛的彈簧測力計相連;在瓷磚上放不同質量的重物進行多次實驗,繪制出摩擦力與壓力之間的關系圖像如圖戊所示,由此判斷防滑性能較好的瓷磚是　 　 (選填“①”或“②”)。
①
解析　(1)水平勻速拉動木塊時,摩擦力的大小等于傳感器的
示數。(2)由圖乙可知,兩實驗接觸面的粗糙程度不同,壓力
不同,由于沒有控制接觸面粗糙程度相同,無法探究摩擦力與
壓力之間的關系。(3)利用圖甲所示裝置,使同一木塊在粗糙
程度相同的水平面上勻速運動,壓力不變,接觸面的粗糙程度
相同,所以木塊受到的滑動摩擦力相同,傳感器的示數相同,
即FA=FB。(4)由圖戊可知,當壓力相同時,①的摩擦力比②的
摩擦力大,由此判斷防滑性能較好的瓷磚是①。(共25張PPT)
重點實驗綜合全練(三)
力學探究實驗（二）
類型一　探究二力平衡的條件
1.【新中考·設計實驗】(2024江蘇徐州科技中學月考)如圖,
小明正在探究二力平衡的條件,當手放開硬紙板前,應使兩測
力計的示數　　　 ,兩細線對硬紙板拉力的方向　　　 ,
在放手的一剎那,觀察硬紙板是否會由靜止變為運動。此操
作是為了得出“使物體平衡的兩個力必須　　　　　　
”這一結論。
相等
相反
作用在同一直線上
解析　圖中作用在同一物體上的兩個力不在同一直線上,故
該實驗探究的是“不在同一直線上的兩個力是否平衡”。
實驗時,兩細線對硬紙板拉力的方向應相反,兩個力大小相
等,即兩個彈簧測力計示數相等。在放手的一剎那觀察硬紙
板是否會由靜止變為運動,從而驗證使物體平衡的兩個力必
須作用在同一直線上。
2.【新中考·設計實驗】(2024江蘇南京鼓樓期中)在“探究
二力平衡的條件”活動中,小真按圖甲完成實驗。
(1)小真將系于卡片(重力可忽略不計)兩端的線分別跨過左
右支架上的滑輪(滑輪僅改變力的方向,不改變力的大小),在
線的兩端掛上鉤碼,使作用在小卡片上的兩個拉力方向　
(選填“相同”或“相反”),通過調整鉤碼個數,改變拉力大小,　　 (選填“能”或“不能”)得出使物體平衡的兩個力必須大小相等。
(2)當卡片平衡時,用手將卡片轉過一個角度,這是為了探究:
　　　　　　　　　　　　　　 。松手后卡片　　　
(選填“能”或“不能”)平衡。
相反
能
不在同一直線上的兩個力能否平衡
不能
(3)不計摩擦,在卡片平衡時,小真用手向上托一下左側鉤碼
(卡片和鉤碼始終未接觸滑輪),當手離開鉤碼后,卡片將　
(選填“加速”“減速”或“勻速”)運動。
(4)小明在做實驗時,左右支架上裝配的兩個滑輪沒有安裝在
相同的高度,如圖乙所示,你認為小明的裝置　　　 (選填
“能”或“不能”)進行實驗。
勻速
能
解析　(1)在卡片兩端的線上掛鉤碼,作用在卡片上的兩個力
方向相反;將線兩端掛上相同數量的鉤碼,卡片能夠平衡,線
兩端掛上不同數量的鉤碼,卡片不能平衡,由此能得出使物體
平衡的兩個力必須大小相等。(2)將卡片轉過一個角度,卡片
兩端的拉力就不在同一條直線上了,松手后卡片會轉動,即卡
片不能平衡,這是驗證不在同一直線上的兩個力能否平衡。
(3)在卡片平衡時,用手向上托一下左側鉤碼,卡片將不再平
衡,卡片右側拉力較大,所以卡片將會向右運動;當手離開鉤
碼后,卡片再次受到平衡力,所以卡片將再次平衡,以當前速
度做勻速直線運動。(4)圖乙中,兩個滑輪的位置雖然不等
高,由于卡片受到的重力忽略不計,卡片兩端的拉力在同一條
直線上,同樣能完成實驗。
3.(2024江蘇無錫梁溪月考)物理興趣小組的同學們利用如圖
所示的裝置進行“二力平衡條件”的探究:
(1)小組將質量相同的砝碼放在左右兩盤后,把小車轉過一個
角度,然后松手,觀察到小車轉動回原狀后恢復到靜止狀態,
說明兩個力必須作用在　　　 　 才能平衡。
(2)某次實驗中,當左盤砝碼質量大于右盤時,小車兩邊的拉
力大小　　　 (選填“相等”或“不相等”),但小車仍處
于靜止狀態。此時小車受到的　　　 (選填“是”或“不
是”)平衡力,產生這一現象的原因可能是小車受到　　　
的影響。
同一直線上
不相等
是
摩擦力
(3)為盡量減少以上影響,小敏提出將甲裝置中的小車換成卡
片,如圖乙所示。為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力
才能平衡,小敏下一步操作是　　　 。
A.左右各加一個砝碼
B.把卡片剪成兩半
C.把卡片扭轉一個角度
(4)如果將小車換成輕質彈簧測力計,如圖丙所示,在左右兩
盤各放入重4 N的砝碼,忽略盤重和繩重,則彈簧測力計的示
數為　　　 N。
B
4
解析　(1)把小車轉過一個角度,然后松手,觀察到小車轉動回原狀后恢復到靜止狀態,說明小車在水平方向上受到的兩個力在同一直線上時才能平衡。(2)實驗中,當左盤砝碼質量大于右盤時,小車兩邊的拉力大小不相等;小車仍處于靜止狀態,此時小車還受平衡力的作用,小車有向左運動的趨勢,桌面對小車有向右的摩擦力,即小車受到摩擦力的影響。(3)為了驗證只有作用在同一物體上的兩個力才能平衡,用剪刀把卡片剪成兩半,觀察兩個小卡片是否平衡。(4)將小車換成輕質彈簧測力計,在左右兩盤各放入重4 N的砝碼,則彈簧測力計受到的兩個拉力均為4 N,彈簧測力計的示數為4 N。
類型二　探究阻力對物體運動的影響
4.(2024河北邢臺期末改編)在探究“阻力對物體運動的影響”實驗中,下列說法錯誤的是 (　　)
A.實驗中每次讓同一小車從斜面頂端由靜止滑下的目的是使小車到達水平面的速度大小相等
B.實驗中改變木板表面的粗糙程度是為了改變運動的小車所受的阻力大小
C.根據實驗現象進―步推理:如果小車運動時不受阻力,它將做勻速直線運動
D.木板表面越粗糙,小車的速度減小得越慢
D
解析　木板表面越粗糙,阻力越大,小車運動的距離就越近,
說明小車受到的阻力越大,速度減小得越快,故D錯誤。
5.【新課標·科學推理】(2024江蘇興化期中)關于“阻力對
物體運動的影響”問題,某學習小組進行了如下探究實驗:依
次將毛巾、棉布分別鋪在水平木板上,讓小車分別從斜面頂
端由靜止自由下滑,觀察小車在毛巾、棉布、木板三種材質
的水平面上滑行的最大距離,如圖所示。
(1)實驗中每次均讓小車從斜面頂端由靜止自由下滑,目的是
　　　　　　　　　　　　　 ,本實驗中的“阻力”是指
小車受到的　　　 。
(2)分析圖中所示運動情況可知:小車在毛巾表面上滑行的距
離最短,說明小車受到的阻力越大,速度減小得越　　　
(選填“快”或“慢”)。
(3)牛頓第一定律　　　 (選填“是”或“不是”)直接由
實驗得出的,其符合邏輯的科學推理為科學研究提供了一個
重要方法。
使小車到達斜面底端的速度相同
摩擦力
快
不是
(4)在此實驗基礎上通過推理可知觀點　　 (選填“A”或
“B”)是正確的。
A.物體的運動不需要力來維持
B.力是維持物體運動的原因
(5)在體現阻力對物體運動影響大小的方法上,小明提出了另
外一個方法:測量小車在水平面上運動的時間。你支持下面
哪個觀點:　　　 。
A.這個方法不可行,與阻力對物體運動影響的大小沒有關系
B.這個方法可行,但沒有小車運動的路程便于測量
A
B
解析　(1)每次都將小車從斜面上同一位置釋放,目的是使小
車運動到斜面底端時的速度相等,本實驗中的“阻力”是指
小車受到的摩擦力。(2)毛巾表面最粗糙,阻力最大,小車在
毛巾表面上運動的距離最短,說明小車受到的阻力越大,速度
減小得越快。(3)牛頓第一定律是在實驗的基礎上,通過推理
得出的,不是用實驗直接得出的。(4)物體所受阻力越小,速
度減小得越慢,推理:當沒有阻力時,物體將做勻速直線運動,
故力是改變物體運動狀態的原因,不是維持物體運動狀態的
原因,即物體的運動不需要力來維持。(5)在體現阻力對物體
運動影響大小的方法上,讓小車從同一斜面的同一高度由靜
止滑下,小車到達斜面底端的速度相同,接觸面越光滑,阻力
越小,速度減小得越慢,運動的距離越長,運動的時間越長,故
測量小車在水平面上運動的時間可以體現阻力對物體運動
影響的大小,但不如小車運動的路程便于測量。
6.【新課標·科學推理】(2024江蘇蘇州工業園區月考)利用
如圖所示的裝置探究“阻力對物體運動的影響”,甲、丙木
板上分別鋪有毛巾和棉布,其中毛巾最粗糙,木板最光滑。
(1)實驗中阻力對物體運動的影響通過　　 (選填“接觸面的粗糙程度”或“小車運動的距離”)體現出來。實驗時,應將小車從　　　 (選填“同一”或“不同”)高度處釋
放。
(2)如圖丁所示,若實驗中小車僅在木板上滑行時滑出了右
端,是否需要重做實驗以獲取可靠的證據 答:　　　 (選填
“需要”或“不需要”)。
小車運動的距離
同一
不需要
(3)分析實驗現象可得:接觸面越光滑,小車的速度減小得越
　　　 (選填“快”或“慢”),小車運動的路程越長,由此
可推理:如果水平面絕對光滑,小車將　　　　　　　　　 。
慢
一直做勻速直線運動
解析　(1)實驗中阻力對物體運動的影響是通過小車運動的
距離體現出來的,小車運動得越遠,說明受到的阻力越小,對
運動的影響越小。實驗時,應將小車從同一高度處釋放,使小
車到達水平面時的速度相同。(2)圖丁中,若實驗中小車僅在
木板上滑行時滑出了右端,說明木板對小車的阻力比前兩次
小,小車運動的距離最長,不需要重做實驗。(3)分析實驗現
象,毛巾最粗糙,阻力最大,小車運動的距離最短;木板最光滑,
阻力最小,小車運動的距離最長;由此可以得到結論:接觸面
越光滑,小車的速度減小得越慢,小車運動的路程越長。推
理:如果水平面絕對光滑,小車不受阻力,小車的速度將不再
減小,小車將一直做勻速直線運動。(共12張PPT)
重點實驗綜合全練(五)
探究浮力大小與排開液體的關系
C
1.(2023河北定州北環路中學月考)某實驗小組在探究“浮力
大小跟排開液體所受重力的關系”時,做了如圖所示的四次
測量,彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3和F4,則下列說法
正確的是 (　　)
A.F1+F2=F3-F4　 B.F1-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4　 D.F1-F2=F3-F4
解析　由圖可知,物體所受浮力F浮=F2-F3,排開液體的重力G排
=F4-F1,根據阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可
得F1+F2=F3+F4,故A、B、D錯誤,C正確。
2.【新中考·分析論證】(2024山東招遠期中)下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實驗小組利用彈簧測力計、溢水杯、圓柱體物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關系”的情景,其中彈簧測力計的示數依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在實驗操作前細心的同學指出,在情景甲中存在錯誤,該
錯誤是　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)糾正錯誤后,請你用甲、乙、丙、丁表示,寫出該探究實
驗的合理順序　　　　　　　　　　　。
(3)另一實驗小組在步驟乙的操作中,只將物塊的一部分浸在
水中,其他步驟操作正確,則　　　 (選填“能”或“不
能”)得到相同的結論。
溢水杯內水面未到達溢水口
丁、甲、乙、丙
能
(4)為了得到更普遍的結論,請你寫出一種可行的操作辦法:
　　　　　　　　　　 　　　　　 。
換用不同液體和不同物體進行多次實驗
解析　(1)實驗中溢水杯內水的液面必須到達溢水口,否則測
得的排開的液體的重力會偏小;(2)合理的實驗順序是先測出
空桶所受的重力,再測出圓柱體物塊所受的重力,再把圓柱體
物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中,測出圓柱體物塊所受的浮力,
用小桶收集圓柱體物塊排開的水,最后測出桶和排開的水所
受的總重力,故合理的順序為丁、甲、乙、丙;(3)阿基米德
原理對浸沒和部分浸入液體中的物體都是適用的,所以,只將
物塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,也能得到相同的
結論;(4)為了得到更普遍的結論,應換用不同液體和不同物
體進行多次實驗。
3.【新中考·分析論證】(2024四川成都七中期中)如圖為某
物理興趣小組利用彈簧測力計、水、小石塊(不吸水)、溢
水杯、小桶、細線等實驗器材探究“浮力的大小與排開液
體所受重力的關系”的情景。
(1)根據圖中的實驗數據可求出石塊的密度為　　　 kg/m
3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(2)圖丙步驟中,小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢水
杯底),水對杯底的壓強　　　　　 (選填“逐漸變大”
“一直不變”或“逐漸變小”);
(3)興趣小組的同學又換用不同的物體(不吸水和液體)或液
體按科學合理的順序進行了多次實驗,由實驗數據得出F浮
　　 (選填“>”“<”或“=”)G排,從而驗證了阿基米德
原理的正確性;
2.8×103
一直不變
=
(4)其中一個同學每次進行圖甲步驟時,都忘記將溢水杯中液
體裝滿,其他步驟無誤,因而他會得出F浮　　　 (選填“>”
“<”或“=”)G排(小桶中液體所受重力)的結論。
>
解析　(1)由圖可知,石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.
8 N-1.8 N=1 N;根據G=mg,石塊的質量m= = =0.28
kg;根據阿基米德原理,石塊的體積V=V排= =
=1×10-4 m3,石塊的密度ρ= =
=2.8×103 kg/m3;(2)小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢
水杯底),溢水杯中水的深度不變,根據公式p=ρgh可知,水對
溢水杯底的壓強不變;(3)因G排=G總-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,
F浮=G排,可初步得出結論,浸在液體中的物體所受浮力的大小
等于它排開液體的重力;(4)其中一個同學每次進行圖甲步驟
時,都忘記將溢水杯中液體裝滿,則G溢偏小,實驗時認為G排=G
溢,因而他會得出F浮>G排的結論。(共36張PPT)
重點實驗綜合全練(七)
利用浮力測密度
類型一　“浮力”與“質量”組合測密度
1.【新中考·設計實驗】(2024江蘇宿遷鐘吾中學一模改編)
小明想測量蘋果的密度,但蘋果太大,他用電子秤進行測量,
如圖所示,實驗步驟如下(已知水的密度為ρ水)。
(1)將電子秤放在水平桌面上,調零;
(2)將整個蘋果放在電子秤上,記下此時電子秤的示數m1;
(3)取下蘋果,給大杯子內盛入適量的水,并放置在電子秤上,
記下此時電子秤的示數m2;
(4)用細鐵絲將蘋果壓入水中直至浸沒,且不接觸大杯子底部
和側壁,記下此時電子秤的示數m3;
(5)計算求得蘋果的密度ρ蘋果=　　　 (用已知量和測量量的
符號表示)。
ρ水
解析　用細鐵絲將蘋果壓入水中直至浸沒,且不接觸大杯子
底部和側壁,電子秤增加的壓力為蘋果受到的浮力,F浮=G排=
m排g,則電子秤增加的示數為蘋果排開水的質量,m排=m3-m2,蘋
果的體積V=V排= ,蘋果的密度ρ蘋果= = =
ρ水。
類型二　“稱重法”測密度
2.(2023湖北隨州中考)實驗課上,老師和同學們測量鹽水的
密度,他們用彈簧測力計、燒杯、水(密度用ρ水表示)、金屬
塊A、鹽水以及不吸水的細線等器材完成了圖中實驗。
(1)要測量金屬塊A浸沒在水中的浮力,合理的測量順序是
　　 (選填“①→②”或“②→①”)。
(2)計算金屬塊A浸沒在水中的浮力F=　　　 N。
(3)完成圖中各項實驗后分析可知:金屬塊A的浮力大小與
　　 (選填“液體密度”或“金屬密度”)有關。
(4)請推導出鹽水的密度表達式ρ鹽水=　　 (用F1、F2、F3、ρ水表示)。
①→②
1.3
液體密度
ρ水
解析　(1)物體浸沒在水中時所受的浮力等于金屬塊的重力
減去金屬塊浸沒在水中時彈簧測力計的示數,所以要測量金
屬塊A的重力,但若先測②會使金屬塊沾上水,導致①的測量
結果不準確,故合理的測量順序是①→②。(2)圖①中,彈簧
測力計的示數F1=4.5 N,圖②中,A浸沒在水中時彈簧測力計
的示數F2=3.2 N,則金屬塊A浸沒在水中時受到的浮力F=F1-F
2=4.5 N-3.2 N=1.3 N。(3)分析②③兩圖可知,金屬塊A浸沒時
排開液體的體積相同,液體密度不同,彈簧測力計的示數不
同,算出的浮力不同,說明浮力大小跟液體密度有關。(4)金
屬塊A受到的重力G=F1,浸沒在水中時彈簧測力計的示數為
F2,金屬塊A浸沒在水中受到的浮力F浮水=F1-F2,金屬塊A的體
積V=V排水= = ;金屬塊A浸沒在鹽水中受到的浮力F浮
鹽水=F1-F3,金屬塊A分別浸沒在水和鹽水中,則金屬塊A排開鹽
水的體積等于排開水的體積,即V排鹽水=V排水= ,鹽水的密
度ρ鹽水= = = ρ水。
3.(2024江蘇沛縣月考)某同學到海邊游玩時撿到一塊鵝卵
石,他利用身邊的細線、彈簧測力計、量杯進行了下列操作:
①用細線系住鵝卵石,懸掛在彈簧測力計下,記錄彈簧測力計
的示數為F1;
②量杯中裝入海水,記錄此時水面刻度為V0;
③將彈簧測力計下懸掛的鵝卵石浸沒在海水中(不接觸杯底
且海水不溢出),鵝卵石靜止時,記錄水面刻度值為V,測力計
示數為F2。
請回答下列問題(已知重力與物體質量的比值為g)。
(1)鵝卵石的質量為　　　 ,鵝卵石的密度為　　　 。
(2)海水的密度為　　　 。
解析　(1)用細線系住鵝卵石,懸掛在測力計下,記錄測力計
示數為F1,此時G=F1,鵝卵石的質量m= = 。鵝卵石的體積
V石=V-V0,鵝卵石的密度ρ= = = 。(2)鵝卵石在
海水中受到的浮力F浮=G-F2=F1-F2,海水的密度ρ海水= =
。
類型三　“漂浮法”測密度
4.(2023吉林長春中考改編)物理實踐小組設計了一個測量固體密度的方案(僅用于不吸水、不溶于水的固體)。如圖甲所示,將適量的配重顆粒裝入粗細均勻的薄壁圓筒中并封閉筒口,將圓筒放入盛有適量水的薄壁大容器中,大容器的橫截面積是圓筒的橫截面積的5倍。圓筒靜止后用記號筆在圓筒對應水面位置標記“O”,在大容器的水面位置標出初始水位線。
(1)為使圓筒靜止后豎直漂浮在水面,在沙粒、泡沫粒中應選
擇　　　 作為圓筒的配重顆粒。
沙粒
(2)將待測金屬塊用細線掛在圓筒下方,放入水中靜止后(細
線的質量、體積忽略不計,金屬塊始終不觸底)如圖乙所示,
與圖甲相比圓筒所受的浮力　　　 (選填“變大”“不
變”或“變小”)。分別測出圓筒靜止后水面到“O”點和
到初始水位線的距離h1和h2,則該金屬塊的密度表達式為ρ金屬
=　　　 (用h1、h2和ρ水表示)。
變大
ρ水
解析　(1)要使圓筒靜止后豎直漂浮在水面,應選擇質量較大
的物體放到圓筒中,相同體積的沙粒和泡沫粒相比,沙粒的質
量較大,故選擇沙粒作為圓筒的配重顆粒。(2)將待測金屬塊
用細線掛在圓筒下方,放入水中靜止后,由圖乙可知,V排增大,
根據F浮=ρ液V排g可知,與圖甲相比圓筒所受的浮力變大。設圖
甲中圓筒浸入水中的深度為h,圓筒的橫截面積為S,大容器的
橫截面積S容=5S,金屬塊用細線掛在圓筒下方,放入水中靜止
后,體積的變化量ΔV=S容h2,ΔV筒+V金屬=S容h2,Sh1+V金屬=S容h2,金
屬塊的體積V金屬=5Sh2-Sh1。原來圓筒漂浮,浮力大小等于重
力大小,即G筒=F浮=ρ水gSh①,將金屬塊和圓筒看成整體,處于
漂浮狀態,浮力等于重力,即G筒+G金屬=F浮總=ρ水gS(h+h1)+ρ水gV金
屬②,②-①得:G金屬=ρ水gSh1+ρ水gV金屬=5ρ水gSh2,ρ金屬(5Sh2-Sh1)g=5
ρ水gSh2,解得:金屬塊的密度ρ金屬= ρ水。
類型四　“浮沉法”測密度
5.【新中考·分析論證】(2024江蘇盱眙月考)如圖所示,水平
桌面上放置兩個溢水杯,分別裝滿甲、乙兩種液體。將一個
密度為ρ0的小球放入甲液體中,小球靜止時,溢出液體的質量
為m甲;再將小球放入乙液體中,小球靜止時,溢出液體的質量
為m乙。則m甲　　　 (選填“>”“=”或“<”)m乙;乙液體
的密度ρ乙=　　　 (用已知條件所給的字母表示)。
>
ρ0
解析　小球在甲液體中漂浮,小球受到的浮力等于其重力,即
G球=F浮甲=m甲g,則m球=m甲,小球的體積V= 。小球放入乙液
體中,下沉到容器的底部,小球受到的浮力小于其重力,故有G
球>F浮乙=m乙g,則m甲>m乙。已知溢出液體的質量為m乙,乙液體的
密度ρ乙= = = ρ0。
6.【新中考·設計實驗】(2024江蘇徐州西苑中學月考)彤彤過生日時,媽媽送給她一個內有“生日快樂”字樣的小水晶球。彤彤想知道小水晶球的密度,于是她找來量筒、小玻璃杯和水,用如圖所示的順序測量出小水晶球的密度。由圖可知:水晶球的體積是　　　 cm3,水晶球的質量是　　 g,水晶球的密度是　　 g/cm3。實驗中,第二步將水晶球從量筒中拿出時小水晶球上
沾有少量的水,彤彤就直接放入玻璃杯
中進行第三步實驗,這樣做　　　 (選
填“會”或“不會”)對實驗結果造成影響。
10
30
3
不會
解析　水晶球的體積V=40 mL-30 mL=10 mL=10 cm3,因為第
三步實驗中水晶球和玻璃杯漂浮,所以水晶球所受重力G=G
排,則水晶球的質量m=m排=ρ水(V3-V1)=1 g/cm3×(60 cm3-30 cm3)
=30 g,水晶球的密度ρ= = =3 g/cm3。將水晶球從量筒
中緩慢取出并放入小玻璃杯中時,水晶球會帶出水,帶出的水
使得量筒中液面降低,但帶出的水再放入小玻璃杯中,排開的
水會增多,增多的體積正好等于帶出水的體積,這樣使得測量
的質量沒有偏差,密度也就沒有偏差,即水晶球密度的測量值
與真實值相等。
特別提醒　“浮沉法”測物體的密度,“浮”是利用浮力大
小與重力大小相等,測出物體的質量;“沉”是利用物體排開
液體的體積等于物體的體積,測出物體的體積。水的密度已
知是設計實驗的重要條件。
7.(新獨家原創)學習了浮力知識,小明利用正方體木塊(不吸
水)做了以下兩個實驗:
(1)實驗一:利用一個圓柱形的容器、刻度尺和水測量木塊的密度。
①在圓柱形容器內加入適量的水,用刻度尺測量水的深度記為h1;
②將木塊放入水中,小木塊漂浮,水未溢出,用刻度尺測量水的深度記為h2;
③用細針將木塊完全壓入水中,水未溢出,　　　　　　　
　　　　　 記為h3;
用刻度尺測出杯中水的深度
④則木塊密度表達式為ρ木=　　　 (用ρ水和所測物理量的
字母表示)。
(2)實驗二:利用測出木塊的密度ρ木測量鹽水的密度。用刻度
尺測出正方體木塊的高度為h1,如圖所示,木塊漂浮在鹽水中,
再用刻度尺測出木塊露出液面的高度為h2,則鹽水的密度ρ鹽水
=　　　 (用h1、h2和ρ木表示)。
ρ水
ρ木
解析　(1)③用細針緩慢地把木塊壓入水中,使之浸沒,用刻
度尺測出杯中水的深度為h3。④設容器的底面積為S,木塊漂
浮時,其排開水的體積V排=S(h2-h1),因為木塊漂浮在水面上,受
到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水V排g=ρ水S(h2-h1)g,則木塊的
質量m=ρ水S(h2-h1),木塊的體積V=S(h3-h1),木塊的密度ρ木= =
= ρ水。(2)木塊漂浮在鹽水中,木塊所受浮力
與重力二力平衡,大小相等,則ρ鹽水(h1-h2)Sg=ρ木h1Sg,解得:鹽水
的密度ρ鹽水= ρ木。
類型五　密度計的設計
8.【新中考·項目式學習】(2023福建中考)用透明圓筒制作
測量液體密度的密度計。
(1)獲取相關數據:

①已知圓筒底面積為S;
②調節天平平衡時,指針指在分度盤中央刻度線的左側,此時應將平衡螺母向　　　 移。如圖1,用調好的天平測得空圓筒質量m=　　　 g;向圓筒中倒入適量水,用天平測得圓筒與水的總質量為81.4 g,計算得到圓筒內水的體積V0=　 　 cm3。
(2)制作液體密度計:
右
31.4
50
在圓筒上體積為V0的水面處做標記,如圖2甲所示。倒掉圓
筒內的水,倒入待測液體至標記處,使待測液體體積為V0。將
圓筒放入水中,圓筒處于漂浮狀態,如圖2乙。測量圓筒浸入
水中的深度h,則待測液體密度ρ液=　　　 (用m、S、h、V
0、ρ水表示)。根據計算結果在圓筒外壁標記刻度線和密度
值;
(3)用自制密度計測量某種液體密度時,發現圓筒觸底無法漂
浮,請提出一條改進建議:　　　　　　　　　　　　　　 。
往容器中加足夠多的水
解析　(1)調節天平平衡時,指針偏向分度盤中央刻度線的左
側,應將平衡螺母向右移動,才能使天平橫梁水平平衡。由圖
可知,空圓筒質量m=20 g+10 g+1.4 g=31.4 g,圓筒內水的質量
m水=m總-m=81.4 g-31.4 g=50 g,圓筒內水的體積V0= =
=50 cm3。(2)倒入待測液體后,圓筒排開水的體積V
排=Sh,圓筒受到的浮力F浮=ρ水gV排=ρ水gSh,圓筒處于漂浮狀態,
圓筒與待測液體受到的總重力等于浮力,m液= -m=ρ水Sh-m,
則待測液體密度ρ液= = 。(3)用自制密度計測量某
種液體密度時,發現圓筒觸底無法漂浮,圓筒受到的浮力小于
重力,可能是排開液體的體積太小,則可以往容器中加足量的
水。
9.【新中考·項目式學習】(2024江蘇無錫中考)制作簡易的
密度計,器材有:長度為20 cm的吸管一根,鐵屑、石蠟、小
瓶、記號筆、刻度尺、天平。(g取10 N/kg)
(1)如圖甲所示,用刻度尺和記號筆在吸管上標出長度刻度,
用石蠟將標0 cm的一端封閉,添加鐵屑至管內,使其總質量為
10 g,能豎直漂浮在液體中;
①當將它放入密度為1.0 g/cm3的水中時,浸入的深度為H。
若放入密度為0.8 g/cm3的酒精中,密度計所受的浮力大小為
　　　 N,浸入的深度為　　　 H。
②將它放入密度為0.8~1.2 g/cm3的不同液體中,浸入的深度h
與液體密度ρ液之間的關系應符合圖乙中　　　 (選填
“a”“b”或“c”)。
0.1
1.25
a
③為使該簡易密度計測量水和酒精的密度時,兩條刻度線間
的距離大一些,利用現有器材,合理的做法是:
　 　　 。
(2)如圖丙所示,在吸管下方安裝一個小瓶,將鐵屑裝入瓶中,
制成另一支簡易密度計,使其總質量為30 g,放入液體后能豎
直漂浮,小瓶浸沒。放入水中,在密度計上標記出水面位置M,
密度計排開水的體積為　　　 cm3。從水中取出擦干后,
放入待測鹽水中,M比液面高2 cm。取出密度計擦干,倒出部
在管內適當增加鐵屑使密度計重力增大
30
分鐵屑,使其總質量為27 g,再放入水中,液面距離M為3 cm。
則吸管的橫截面積為　　　 cm2,鹽水的密度為　　　
　 g/cm3(保留2位小數)。
1
1.07
解析　(1)①密度計在酒精中漂浮,其受到的浮力F浮=G物=mg=
10×10-3 kg×10 N/kg=0.1 N,由于密度計在水中和酒精中均漂
浮,在水中和酒精中受到的浮力均等于其重力,則密度計在水
中受到的浮力等于其在酒精中受到的浮力,所以有ρ水SHg=ρ酒
精Sh酒精g,ρ水H=ρ酒精h酒精,1.0 g/cm3×H=0.8 g/cm3×h酒精,解得:h酒精=1.
25H。②密度計在液體中漂浮,則有G密度計=F浮=ρ液Shg,可得h=
,當密度計所受重力、吸管的橫截面積一定時,h與ρ液成
反比,故a圖線符合h隨ρ液變化的規律。③適當增大密度計所
受重力,則密度計浸入水中的深度增大,即H增大,密度計放入
酒精中漂浮時,浸入酒精中的深度為1.25H,也隨之增大,則兩
條刻度線間的距離會變大。(2)當密度計總質量為30 g時,仍
能漂浮在水中,則受到的浮力F浮'=G密度計'=m密度計g,ρ水V排g=m密度計
g,密度計排開水的體積V排= = =30 cm3,同理,當
密度計質量為27 g時,排開水的體積V排'= = =2
7 cm3,此時水面刻度比M低3 cm,由此可知吸管的橫截面積S=
=1 cm2。當密度計的質量為30 g時,浸入鹽水中
的深度比M低2 cm,由此可知排開鹽水的體積V排鹽水=30 cm3-2
cm×1 cm2=28 cm3,當密度計在鹽水中漂浮時,m密度計=ρ鹽水V排鹽水,
30 g=ρ鹽水×28 cm3,解得:ρ鹽水=1.07 g/cm3。(共34張PPT)
重點實驗綜合全練(六)
浮力相關探究實驗
類型一　探究影響浮力大小的因素
1.【新中考·分析論證】(2023四川樂山中考)如圖是某實驗
小組的同學探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗步
驟。
(1)從圖中可知物塊的重力為　　　 N。
(2)比較D和E,可以得出:浮力大小與　　　 有關。
(3)比較　　　 和　　　 ,可以得出:當物塊浸沒后,浮力
大小與所處深度無關。
(4)本實驗采用的物理方法是　　 　 (選填“控制變量法”或“轉換法”)。
4.8
液體的密度
C
D
控制變量法
(5)該小組的同學根據阿基米德原理計算出上述實驗中所用
物塊的密度:
①物塊浸沒于水中所受浮力為　　　 N;
②物塊密度為　　　 kg/m3。(ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/
kg)
0.6
8×103
解析　(1)由圖A可知,彈簧測力計的示數為4.8 N,即該物塊的
重力G=4.8 N。(2)比較D和E可知,物塊浸沒的深度相同,排開
液體的體積相同,液體的密度不同,物塊受到的浮力不同,由
此可得浮力大小與液體的密度有關。(3)探究“當物塊浸沒
后,浮力大小與所處深度無關”,應控制物塊排開液體的體積
和液體密度不變,只改變物塊浸入液體的深度,故應比較C和
D兩圖。(4)本實驗中要探究浮力的大小與多個因素的關系,
采用的物理方法是控制變量法。
(5)①由A、C兩圖可知,物塊浸沒于水中所受浮力F浮=4.8 N-4.2 N=0.6 N。②物塊的體積V=V排= = =0.6×10-4 m3,物塊的質量m= = =0.48 kg,物塊的密度ρ物= = =8×103 kg/m3。
2.【新中考·分析論證】(2023四川德陽中考)小張在探究“浮力的大小跟哪些因素有關”的實驗中,做了以下的部分操作。用同一彈簧測力計掛著同一金屬物塊依次完成如圖所示的三次測量:
(1)乙圖所示的實驗中,物塊受到的浮力大小為　　　 N。
(2)分析乙圖、丙圖,說明浮力的大小與　　　　　 有關。
(3)本實驗數據可計算出鹽水的密度為　　　　 kg/m3。
(已知水的密度為1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)
4
液體密度
1.1×103
解析　(1)乙圖所示的實驗,物塊浸沒在水中受到的浮力F浮水=
G-F=6 N-2 N=4 N。(2)乙圖、丙圖兩實驗中,物塊排開液體
的體積相同,物塊浸沒在鹽水中受到的浮力比較大,說明所受
浮力的大小與液體密度有關。(3)物塊浸沒在鹽水中所受的
浮力F浮鹽水=G-F'=6 N-1.6 N=4.4 N,物塊排開鹽水的體積V排鹽水
=V排水= = =4×10-4 m3,鹽水的密度ρ鹽
水= = =1.1×103 kg/m3。
3.【新中考·創新實驗】(2024江蘇鹽城鹽都月考)小明利用
彈簧測力計、底面積為20 cm2的金屬長方體、燒杯等器材
探究浮力的大小跟哪些因素有關。他提出了三個猜想,并按
如圖甲所示順序完成了實驗。
猜想一:浮力大小與物體浸入液體的深度有關;
猜想二:浮力大小與物體排開液體的體積有關;
猜想三:浮力大小與液體的密度有關。


(1)實驗步驟B中,金屬長方體受到的浮力為　　　 N。
(2)比較實驗步驟B和C　　　 (選填“能”或“不能”)得
出浮力的大小與物體浸入液體內的深度有關,理由是　　
　 　　　　　　　　　　　　 　。
0.4
不能
沒有控制物體排開液體的體積相同
(3)如圖乙所示,是金屬長方體逐漸放入水中時,所受浮力與
長方體浸入水中深度關系的示意圖,其中M點的深度為　
　 cm。(g取10 N/kg)
(4)比較實驗步驟D和E的示數,在圖乙中畫出金屬長方體逐
漸放入鹽水中時F浮-h的示意圖。
(5)小華覺得,金屬長方體在沒有完全浸入水中時也可探究浮
力大小是否與物體浸入液體的深度有關。他的實驗方案是:
①完成步驟B,并用記號筆在燒杯上畫出水面的位置;
5
②取出金屬長方體,　　　　　 　　 ,懸掛在彈簧測力計
下;
③再緩慢放入水中,　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　。
答案　 (4)如圖所示
將金屬長方體轉動90度
直到水面到達記號筆畫的水面位置,讀出彈簧測力計示數
解析　(1)金屬長方體受到的重力為2.4 N,實驗步驟B中,金屬
長方體受到的浮力F浮B=G-FB=2.4 N-2 N=0.4 N。(2)探究物體
受到的浮力大小與物體浸入液體中的深度有關,要控制物體
排開液體的密度和體積相同,由B和C圖知,沒有控制物體排
開液體的體積相同,所以不能得出“浮力的大小與物體浸入
液體內的深度有關”的結論。(3)由圖像知,M點時金屬長方
體恰好浸沒在水中,由圖A和C可得,金屬長方體恰好浸沒水
中時受到的浮力F浮=G-FC=2.4 N-1.4 N=1 N,M點的深度
h= = =0.05 m=5 cm。
(4)由實驗步驟D和E可知,金屬長方體浸沒在鹽水中受到的
浮力大于浸沒在水中時受到的浮力,即浸入體積相等時,鹽水
產生浮力大,由此畫出金屬長方體放入鹽水中時F浮-h的示意
圖。
(5)如解析圖所示,實驗方案:完成步驟B,并用記號筆在燒杯上
畫出水面的位置;取出金屬長方體,將金屬長方體轉動90°,懸
掛在彈簧測力計下;再緩慢放入水中,直到水面到達記號筆畫
的水面位置,讀出彈簧測力計示數。實驗中,水面都到達記號
筆畫的水面位置,即金屬長方體排開水的體積相同,浸入水的
深度不同,由F浮=G-F可知兩種情況下浮力的大小,從而可知
浮力大小是否與物體浸入液體的深度有關。
類型二　驗證阿基米德原理實驗
4.【新中考·設計實驗】(2023山東煙臺中考)某實驗小組為
了研究浮力大小與物體排開液體重力的關系,進行了下面的
實驗,如圖所示:
(1)實驗過程中,利用哪些步驟能夠計算出物體所受的浮力大
小 　　　 。哪些能夠計算出物體排開液體的重力大小
②和③
(用圖中的序號表示)　　　 。
(2)通過實驗數據可以發現,浮力大小與物體排開的液體所受
的重力有什么關系 　　　　　　。
(3)為了使結論具有普遍性,該小組還應該進行怎樣的操作
　　　　　　　 。
(4)另外一個小組進行實驗后,發現浮力大小與物體排開液體
重力不相等,在排除誤差因素的情況下,出現這個結果的原因
可能是什么 (寫出一條即可)　　　 　　 。
①和④
相等
換用不同的液體和物體多次實驗
燒杯中的水沒有裝滿
解析　(1)由②和③的數據,利用“稱重法”能夠計算出浮
力;物體排開液體受到的重力等于小桶和排開液體受到的總
重力減去空桶受到的重力,因此由①和④能夠計算出物體排
開液體受到的重力大小。(2)物體所受的浮力F浮=G-F拉=2.0
N-1.5 N=0.5 N,物體排開液體受到的重力G排=G總-G桶=1.0 N-
0.5 N=0.5 N,則浮力大小與物體排開的液體所受的重力大小
相等。(3)為了使結論具有普遍性,應該換用不同的液體和物
體多次實驗。(4)浮力大小與物體排開液體重力不相等,可能
是燒杯中的水沒有裝滿,還有可能是物體碰到燒杯壁或燒杯
底,導致物體浸在液體中時彈簧測力計的示數變小。
5.(2022內蒙古包頭中考)興趣小組利用彈簧測力計、物塊、
溢水杯、小桶、鐵架臺等器材驗證阿基米德原理。(細線的
質量和體積均忽略不計)
(1)使用彈簧測力計前,要將指針調在　　　　 位置。
(2)實驗中所用物塊的重力為　　　 N。
(3)同學們發現溢水杯中未裝滿水,如圖甲所示,這樣實驗會
使測得的溢出水的重力　　　 (選填“偏大”或“偏
小”)。
(4)溢水杯裝滿水后,將物塊浸沒在水中,如圖乙所示,物塊受
到的浮力為　　　 N,物塊受到的浮力大小與它排開水所
受的重力大小　　　 。
零刻度線
4
偏小
1
相等
(5)繼續實驗,將物塊浸沒在裝滿酒精的溢水杯中,如圖丙所
示,發現F5>F3,說明物塊受到的浮力大小與　 　
有關。換用酒精再次實驗的目的是　　　　 　 (選填“減小誤差”或“尋找普遍規律”)。
液體密度(液體種類)
尋找普遍規律
解析　(1)測量物體所受重力前應先觀察彈簧測力計的量
程、分度值,并觀察指針是否指在零刻度線處。(2)物塊受到
的重力G=F1=4 N。(3)物塊放入水中前,溢水杯應該是滿水
的,否則小桶內所盛的溢出水將小于物塊排開水的體積,測得
物塊排開水所受的重力偏小。(4)物塊浸沒在水中受到的浮
力F浮=F1-F3=4 N-3 N=1 N,物塊排開的水所受的重力G排=F4-F
2=1.5 N-0.5 N=1 N,兩個力大小相等。(5)為了使實驗具有普
遍性,將水換成酒精繼續實驗,發現此時的F3變大,則浮力變
小,排開液體的體積相同,液體的密度不同,浮力不同,說明浮
力的大小與液體的密度有關。
探究浮力大小與排開液體的關系
C
1.(2023河北定州北環路中學月考)某實驗小組在探究“浮力
大小跟排開液體所受重力的關系”時,做了如圖所示的四次
測量,彈簧測力計的示數分別為F1、F2、F3和F4,則下列說法
正確的是 (　　)
A.F1+F2=F3-F4　 B.F1-F2=F3+F4
C.F1+F2=F3+F4　 D.F1-F2=F3-F4
解析　由圖可知,物體所受浮力F浮=F2-F3,排開液體的重力G排
=F4-F1,根據阿基米德原理可知,F浮=G排,即F2-F3=F4-F1,整理可
得F1+F2=F3+F4,故A、B、D錯誤,C正確。
2.【新中考·分析論證】(2024山東招遠期中)下列甲、乙、丙、丁四幅圖是某實驗小組利用彈簧測力計、溢水杯、圓柱體物塊、小桶和水探究“浸在液體中的物體所受浮力跟它排開液體所受重力的關系”的情景,其中彈簧測力計的示數依次是F1、F2、F3、F4。
(1)在實驗操作前細心的同學指出,在情景甲中存在錯誤,該
錯誤是　　　　　　　　　　　　　　　 。
(2)糾正錯誤后,請你用甲、乙、丙、丁表示,寫出該探究實
驗的合理順序　　　　　　　　　　　。
(3)另一實驗小組在步驟乙的操作中,只將物塊的一部分浸在
水中,其他步驟操作正確,則　　　 (選填“能”或“不
能”)得到相同的結論。
溢水杯內水面未到達溢水口
丁、甲、乙、丙
能
(4)為了得到更普遍的結論,請你寫出一種可行的操作辦法:
　　　　　　　　　　 　　　　　 。
換用不同液體和不同物體進行多次實驗
解析　(1)實驗中溢水杯內水的液面必須到達溢水口,否則測
得的排開的液體的重力會偏小;(2)合理的實驗順序是先測出
空桶所受的重力,再測出圓柱體物塊所受的重力,再把圓柱體
物塊浸沒在裝滿水的溢水杯中,測出圓柱體物塊所受的浮力,
用小桶收集圓柱體物塊排開的水,最后測出桶和排開的水所
受的總重力,故合理的順序為丁、甲、乙、丙;(3)阿基米德
原理對浸沒和部分浸入液體中的物體都是適用的,所以,只將
物塊的一部分浸在水中,其他步驟操作正確,也能得到相同的
結論;(4)為了得到更普遍的結論,應換用不同液體和不同物
體進行多次實驗。
3.【新中考·分析論證】(2024四川成都七中期中)如圖為某
物理興趣小組利用彈簧測力計、水、小石塊(不吸水)、溢
水杯、小桶、細線等實驗器材探究“浮力的大小與排開液
體所受重力的關系”的情景。
(1)根據圖中的實驗數據可求出石塊的密度為　　　 kg/m
3;(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(2)圖丙步驟中,小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢水
杯底),水對杯底的壓強　　　　　 (選填“逐漸變大”
“一直不變”或“逐漸變小”);
(3)興趣小組的同學又換用不同的物體(不吸水和液體)或液
體按科學合理的順序進行了多次實驗,由實驗數據得出F浮
　　 (選填“>”“<”或“=”)G排,從而驗證了阿基米德
原理的正確性;
2.8×103
一直不變
=
(4)其中一個同學每次進行圖甲步驟時,都忘記將溢水杯中液
體裝滿,其他步驟無誤,因而他會得出F浮　　　 (選填“>”
“<”或“=”)G排(小桶中液體所受重力)的結論。
>
解析　(1)由圖可知,石塊浸沒在水中受到的浮力F浮=G-F示=2.
8 N-1.8 N=1 N;根據G=mg,石塊的質量m= = =0.28
kg;根據阿基米德原理,石塊的體積V=V排= =
=1×10-4 m3,石塊的密度ρ= =
=2.8×103 kg/m3;(2)小石塊逐漸浸入水中的過程中(未接觸溢
水杯底),溢水杯中水的深度不變,根據公式p=ρgh可知,水對
溢水杯底的壓強不變;(3)因G排=G總-G杯=2 N-1 N=1 N,F浮=1 N,
F浮=G排,可初步得出結論,浸在液體中的物體所受浮力的大小
等于它排開液體的重力;(4)其中一個同學每次進行圖甲步驟
時,都忘記將溢水杯中液體裝滿,則G溢偏小,實驗時認為G排=G
溢,因而他會得出F浮>G排的結論。

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