巧用浮力知识测量密度

1 《用浮力知识求固体或液体的密度》归纳

用浮力知识求固体和液体密度的情况，可分为有四类。

固体密度分为两类：

（1）放入液体中漂浮的固体

（2）放入液体中下沉的固体

液体密度分为两类：

（1）利用固体放入待测液体中漂浮时，求待测液体的密度

（2）利用固体放入待测液体中下沉时，求待测液体的密度

其中要充分利用水的密度已知这一有利条件，1克水的体积是1cm3；反之，1cm3的水的质量就是1克。 知道水的质量就相当于知道了水的体积；反过来，知道了水的体积相当于知道了水的质量。

在解决浮力问题时，要巧借水的体积来代替物体的体积，巧借水的质量来代替物体的质量。

一测固体的密度

1、轻的固体(漂浮法)：放在液体中漂浮的固体

因为：FG浮物

又，FVg浮液排 GVg物物物

所以：VV液排物物 即： VV排物液物

例如：一个木块静止在水中时， 有2/5的体积露出水面，则木块的密度是

2、重的固体：放在液体中下沉的固体

a、测出重物在空气中的重力记为G；

b、 测出完全浸没在液体（一般情况是水）中时，弹簧测力计的示数F拉；

因为：Gmg VV物排

又因为： FGFVgg浮拉排液液

所以： GmGVGFgGFg物液拉拉液

即：GGF物液拉

例如：用细线系住一个金属块挂在弹簧测力计下称重为6N，把金属块刚好浸没于水中，弹簧测力计的示数为4N，则此金属块的密度为

二、测液体的密度

1、放入待测液体中漂浮的情况(漂浮法)：固体在待测液体中漂浮

物体在水中的浮力： FG水

物体在另一种待测液体中的浮力：FG液

所以：FF水液 即：VVgg水排水液排液 VV水排水液排液

利用浮力测密度的方法

一、实验原理

浮力测密度的方法是利用物体在液体中受到的浮力与物体的重力相等，从而可以求出物体的密度。其公式为：

ρ = m / V = mg / (mg - ρfV)

其中，ρ为物体的密度；m为物体的质量；V为物体的体积；g为重力加速度；ρf为液体的密度。

二、实验器材

1. 毛细管：用于吸取液体，通常是玻璃制品。

2. 测量筒：用于测量液体的容积，通常是塑料或玻璃制品。

3. 物品：需要测定密度的物品。

4. 液体：用于提供支持和提供浮力的介质，通常是水或酒精。

5. 天平：用于测量物品质量和确定误差范围。

三、实验步骤

1. 准备好所有实验器材，并将天平调零。

2. 用毛细管吸取足够多的液体，并将其放入测量筒中。注意要记录下液面高度，以便后续计算。

3. 将待测物品放入容器中，并记录下其重量。如果需要精确计算，则可以多次称量取平均值。

4. 将容器放入液体中，确保其完全浸没在液体中。注意要记录下液面高度，以便后续计算。

5. 计算物品在空气中的重力和在液体中的浮力。其中，物品在空气中的重力为其重量，而在液体中的浮力为ρfVg，其中ρf为液体密度，V为物品体积，g为重力加速度。

6. 比较物品在空气和液体中的重力和浮力大小，并计算出物品所受到的净浮力。如果净浮力为零，则说明物品密度等于液体密度；如果净浮力大于零，则说明物品密度小于液体密度；如果净浮力小于零，则说明物品密度大于液体密度。

7. 根据实验结果计算出物品的密度，并记录下来。如果需要精确计算，则可以多次实验取平均值。

四、实验注意事项

1. 实验过程中要保持仪器干燥和清洁，以避免误差产生。

2. 液面高度应该尽可能地精确记录下来，并且应该保持一致性以避免误差产生。

3. 物品应该尽可能地与容器接触面积大，以避免测量误差产生。

4. 实验结果应该进行多次实验取平均值，以确保准确性。

5. 在实验过程中要注意安全，避免发生意外事故。

利用浮力知识求物体或液体的密度:

1．对于漂浮的物体,浮力等于重力,而浮力F浮= ρ液gV排,重力G物=ρ物gV排,因F浮≈G物,只要知道V排与V物的关系和ρ液或ρ物就可求出ρ物或ρ液;

例1：将密度为0．6×103kg／m3,体积125cm3的木块放入盐水中,木块有1／2的体积露出盐水面,则木块受到的浮力为____N,盐水的密度____________ kg／m3g取10N／kg

解析：木块漂浮,所受浮力等于重力,F=G= Mg=p木Vg=0．6×103kg／m3×0．125×10-3m3×

10N／kg=0．75N,盐水的密度：

=×103kg/m3

2. 若,物体完全浸没在液体中,根据阿基米德原理,及称重法,可求出,又因为,此时,可得;根据此式,已知ρ液,可求出ρ物,已知ρ物可求出ρ液;

液面升降问题的解法：

1. 组合物体漂浮类型

要看液面是上升还是下降,关键是比较前后两次物体排开液体的体积的变化;设物体原来排开液体的体积为V排,后来排开液体的体积为V‘排,若V’排>V排,则液面上升,若V’排

例1一个水槽内漂浮着一个放有小铁球的烧杯,若将小铁球取出放入水槽里,烧杯仍漂浮在水槽中,则水面将

A．上升 B．不变 C．下降 D．无法判断

解析：铁球和烧杯漂浮在水中,装有铁球的烧杯所受的浮力F浮与烧杯和铁球的总重力平衡,则有：;把铁球放入水槽中,铁球下沉,铁球单独受到的浮力,；烧杯单独受到的浮力为;铁球放入水槽中后,铁球和烧杯所受浮力之和为F浮2,因此,烧杯和铁球后来排开水的体积之和小于原来排开的水的体积,所以水面下降,故正确选项为C;

2．纯冰熔化类型：

此类题的规律技巧：若冰块漂浮于水中,则冰熔化后液面不变；若冰块漂浮于密度大于水的液体中,则冰熔化后液面上升；若冰块漂浮于或浸没于密度小于水的液体中,则冰熔化后液面下降;

要判断液面的升降,必须比较冰排开液体的体积与冰熔化成水的体积之间的关系;冰未熔化时,若它漂浮在液面上,则所受的浮力与重力相等,即;冰块所受的,冰块的重力,由此可得；冰熔化后,化成水的体积;所以当冰块漂浮于水中时,,液面不变；当时,,液面上升;若冰块浸没液体中,则冰块排开液体的体积等于冰块的体积,而冰熔化后的体积小于冰的体积,故液面下降;

利用浮力测密度方法

浮力测密度方法是一种常用的实验方法，用于测量物体的密度。它利用浮力原理，通过浸入液体中的物体所受到的浮力大小来推算出物体的密度。

首先，我们需要明确一些基本的物理概念。密度是物体单位体积的质量，通常用公式ρ = m/V 表示，其中ρ代表密度，m代表物体质量，V代表物体体积。

根据阿基米德原理，当一个物体完全或者部分浸入液体中时，所承受的浮力等于所排开的液体的重量。而液体的重量就是液体质量m乘以重力加速度g。可以得出公式F = mg，其中F代表浮力，m代表液体的质量，g代表重力加速度。

根据浮力测密度方法，我们可以通过测量物体在液体中的浮力和物体质量来计算物体的密度。具体的实验步骤如下：

1. 准备实验材料：一个容器、秤、液体（通常选择水作为液体），需要测量密度的物体。

2. 将容器充满液体，确保液面平整。

3. 使用秤称量物体的质量。

4. 将物体缓慢地放入液体中，注意不要产生液体的剧烈波动。

5. 观察物体在液体中的状态，如果物体完全浸入液体中，可以直接读取液面上的浸液体秤量，并记录。

6. 如果物体只有部分浸入液体中，需要额外进行一些测量。首先测量液体的总体秤量，然后将物体完全浸入液体中，再次测量液体的体秤量。通过两次测量结果的差值，即可得到物体在液体中的浸液体秤量值。

7. 根据浮力原理，浮力大小等于物体排开液体的质量。利用已知物体质量和浸液体秤量值，可以计算出物体在液体中所受到的浮力。

8. 根据物体在液体中所受到的浮力和物体自身质量，可以计算出物体的体积。

9. 最后，将物体质量除以物体体积，即可得到物体的密度。

需要注意的是，这种测密度方法只适用于那些可以在液体中浸入且不溶解或者不吸收液体的固体物体。对于可溶性物质或者多孔的物体，需要采用其他测密度方法。

浮力测密度方法在科学研究和工程实践中非常常见，可以用于测量各种固体的密度，从金属到塑料，从岩石到建材等等。它具有简单、直观、准确的特点，能够满足大部分实验和应用的需求。