利用浮力测密度带答案
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微专题一 密度的测量技巧专题概述测量物质的密度的方法有很多,根据题目给予的条件不同,可分为常规方法和特殊方法测密度,如缺少直接测量某一物理量的工具,需要间接测量质量、体积,或利用已知物质密度等效代替;根据物质的性质不同,可分为常规物质和特殊物质测密度,如漂浮于水面上的物体、易吸水物体、易溶于水的物体或颗粒状物质等.这类实验探究题也是中考高频考题之一.方法指导一、特殊方法测密度1.质量的特殊测量(1)利用弹簧测力计:m =G g .(2)漂浮法:将溢水杯装满水,物体放入溢水杯中并漂浮于水面,用量筒收集溢出的水并测其体积V ,则m =ρV .(3)杠杆法:利用杠杆平衡条件有mgL 1=FL 2,可得m =FL 2L 1g . 2.体积的特殊测量(1)公式法:规则物体的体积V =长×宽×高.(2)称重法:用弹簧测力计分别测出物体的重力G 和在水中的示数F ,则V =G -F ρ水g(3)溢水法:将溢水杯装满水,物体放入溢水杯中,用烧杯收集溢出的水并测其质量m水,则V=m水ρ水.3.密度的等效代替(1)等容(体积)法:两容器完全相同,装有相同体积的两种液体,即V1=V2,则两种液体的密度之比等于容器总质量之比,即ρ1ρ2=m1 m2.(2)等质量法:两容器完全相同,装有相同质量的两种液体,即m1=m2,则两种液体的密度之比等于液体体积之比的倒数,即ρ1ρ2=V2V1.(3)等压强法:容器中某处两侧两种液体的压强相等,即p1=p2,则两种液体的密度之比等于两种液体中此处所处深度之比的倒数,即ρ1ρ2=h2h1.二、测量特殊物质的密度1.浮在水面的物体:可采用针压法、沉坠法、滑轮法.2.易吸水的物体:可采用覆膜法或让其吸足水再测其体积.3.易溶于水的物体:可采用饱和溶液法或排沙法.4.颗粒状物质:可采用排沙法.分类练习1.(2019,包头)如图是“利用杠杆测量石块密度”的实验.(ρ水=1.0×103 kg/m3)(1)在实验前,杠杆静止在图甲所示的位置,此时杠杆处于平衡(选填“平衡”或“不平衡”)状态;要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右调节,这样做的目的是便于从杠杆上测量力臂,并消除杠杆自重对实验的影响.(2)在溢水杯中装满水,如图乙所示,将石块缓慢浸没在水中,让溢出的水流入小桶A中,此时小桶A中水的体积等于石块的体积.(3)将石块从溢水杯中取出,擦干后放入另一相同小桶B中,将装有水和石块的A、B两个小桶分别挂在调好的杠杆两端,移动小桶在杠杆上的位置,直到杠杆在水平位置恢复平衡,如图丙所示.此时小桶A、B的悬挂点距支点O分别为13 cm和5 cm,若不考虑小桶重力,则石块密度的测量值为 2.6×103kg/m3;若考虑小桶重力,石块的实际密度将比上述测量值偏大.2.(2019,吉林)某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度.(1)用天平测蜡块的质量时,应将蜡块放在天平左盘,如图甲所示,蜡块的质量是9g;(2)用细针使蜡块浸没在装满水的水杯中,再用天平称得溢出水的质量为10 g,则蜡块的体积是10cm3,蜡块的密度ρ蜡=0.9g/cm3;(3)用刻度尺测出正方体蜡块的高度为h1,如图乙所示,蜡块漂浮在盐水中,再用刻度尺测出蜡块露出液面的高度h2,则盐水的密度ρ盐水=ρ蜡h1/h1-h2(用h1、h2和ρ蜡表示)3.(2019,攀枝花)某同学在河边玩耍时捡到一块石头,估测石头质量大约800 g,他用弹簧测力计、玻璃杯、细绳和足量的水等器材测量石头的密度.观察弹簧测力计量程后,发现该测力计不能直接测得石头的质量.通过思考,该同学利用一根质量分布均匀的细木杆和上述实验器材设计如图所示实验:(1)将木杆的中点O悬挂于线的下端,使杆在水平位置平衡,这样做的好处是可以消除杠杆自重对杆平衡的影响;(2)将左端A与弹簧测力计相连,用细线把石头挂于OA的中心点C,弹簧测力计竖直向上提起A端,使杆保持水平,测力计示数如图所示,则拉力大小为4N;将石头浸没于装有水的玻璃杯中且不与杯子接触,保持杆水平,记下弹簧测力计此时示数为2.7 N;(3)通过计算,浸没后石头受到的浮力大小为2.6N,石头的密度为3.08×10kg/m3(已知ρ水=1.0×103 kg/m3);(4)若上述(2)步骤中,只是杆未保持水平,则测量结果不变(填“偏大”“偏小”或“不变”).4.(2019,荆门)学习了密度后,张磊尝试利用身边的器材测量盐水和小石块的密度.他找到一个圆柱形的硬质薄壁塑料茶杯,杯壁上标有间距相等的三条刻度线,最上端刻度线旁标有600 mL,接下来的操作是:(1)他用刻度尺量出最上端刻度线距离杯底的高度如图所示,则刻度尺读数为15.00(14.98~15.02)cm,将空茶杯放在电子体重计上显示示数为0.10 kg;(2)向杯中注入配制好的盐水直到液面到达最下端刻度线,此时体重计显示示数为0.32 kg,则可求得液体密度为1.1×103kg/m3;(3)向杯中轻放入小石块,小石块沉到杯底,继续放入小石块,直到液面到达中间刻度线处,此时小石块全部在水面以下,体重计显示示数为0.82 kg,则小石块的密度为2.5×103kg/m3;(4)根据以上操作还可求得放入小石块后茶杯对体重计的压强为2.05×103Pa,盐水在杯底处产生的压强为1.1×103Pa.5.(2019,广东)学校创新实验小组欲测量某矿石的密度,而该矿石形状不规则,无法放入量筒,故选用水、烧杯、天平(带砝码和镊子)、细线、铁架台等器材进行实验,主要过程如下:(1)将天平放置在水平桌面上,把游码拨至标尺的零刻度线处,并调节平衡螺母,使天平平衡.(2)将装有适量水的烧杯放入天平的左盘,先估计烧杯和水的质量,然后用镊子往天平的右盘从大到小(选填“从小到大”或“从大到小”)试加砝码,并移动游码,直至天平平衡,这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示,则烧杯和水的总质量为124g.(3)如图乙所示,用细线系住矿石,悬挂在铁架台上,让矿石浸没在水中,细线和矿石都没有与烧杯接触,天平重新平衡时,右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为144 g,则矿石的体积为2×10-5m3.(ρ水=1.0×103 kg/m3)(4)如图丙所示,矿石下沉到烧杯底部,天平再次平衡时,右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为174 g,则矿石的密度为2.5×103kg/m3.6.(2019,苏州)用不同的方法测量小石块和小瓷杯的密度.(1)测小石块的密度①天平放置于水平工作台上,将游码移到标尺零刻度处,调节平衡螺母使横梁平衡;②用此天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量为17.4g.在量筒内放入适量的水,用细线绑好小石块,缓慢放入水中,如图乙所示,则小石块的密度为3.48×103kg/m 3;(2)测小瓷杯的密度如图丙所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V 1;再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V 2;最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其浮于水面(水未损失),液面刻度为V 3小瓷杯密度的表达式ρ杯=V 3-V 1V 2-V 1ρ水(用V 1、V 2、V 3和ρ水表示).实验完毕后发现小瓷杯内的水未倒干净,则所测结果不变(选填“偏大”“偏小”或“不变”).7.(2019,朝阳)小明同学利用实验室中的器材测量盐水的密度.(1)图甲是小明同学在调节天平平衡时的情景,请你指出他在操作上的错误:调平时游码未归零.(2)用天平测出空烧杯的质量是50 g.在烧杯中倒入适量的盐水,用天平测量烧杯与盐水的总质量,天平平衡时砝码和游码示数如图乙所示,则烧杯中盐水的质量是21g.(3)将烧杯中的盐水全部倒入量筒内,其示数如图丙所示,经计算盐水的密度是1.05×103kg/m3.小明用此方法测出的盐水密度比真实值偏大(填“大”或“小”).(4)小明想利用弹簧测力计、水和细线来测量石块的密度,并设计了以下实验步骤.①将石块用细线系在弹簧测力计下,测出石块的重力为G.②将石块浸没在水中,此时弹簧测力计示数为F.③石块的密度表达式:ρ石=Gρ水G-F(细线质量忽略不计,水的密度用ρ水表示).8.(2019,陕西)物理小组测量一个不规则小石块的密度.(1)将天平放在水平工作台上.天平调平时,把游骊移到标尺的零刻度线处,观察到指针偏向分度盘中央刻线的右侧,应将平衡螺母向左(选填“左”或“右”)调节.(2)如图中所示小石块的质量为23.2g,用图乙所示方法测得小石块的体积为10.0(或10)cm3,则小石块的密度为2.32×103kg/m3.(3)如果天平的砝码缺失,如何测量小石块的质量?小组设计了下列两种测量方案(已知水的密度为ρ水):方案一,如图丙所示.①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒,此时量筒的读数为V1;②将小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2;③上述方法测得小石块的质量为ρ水(V1-V2)(用物理量符号表示).方案二,如图丁所示.①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡②向右盘烧杯中加水直到天平平衡③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积④将小石块轻轻放入左盘烧杯中⑤计算小石块的质量上述实验步骤正确的顺序为①④②③⑤(填序号).。
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/m32. 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<V排,则液面下降;若V’排=V排,则液面高度不变,又根据阿基米德原理知,物体在液体中所受的浮力,故,因为液体的密度ρ液不变,固物体的排开液体的体积取决于物体所受的浮力,所以只要判断出物体前后所受浮力的变化情况,即可判断出液面的升降情况;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;例2如图所示,烧杯中的冰块漂浮在水中,冰块上部高出杯口,杯中水面恰好与杯口相平,待这些冰全部熔化后A.将有水从杯中溢出B.不会有水从杯中溢出,杯中水面也不会下降C.烧杯中水面下降D.熔化过程中水面下降,完全熔化后有水溢出解析:冰熔化后烧杯中的水面将保持不变,故不会有水溢出;答案:B漂浮物体切去露出部分后的浮沉情况:漂浮物体,如将露出液面的部分切去后,物体的重力减小,而浸在液体中的部分没有变,根据F浮= ρ液gV排知物体所受浮力不变;这时浮力大于重力,剩余部分上浮;例1长为L的蜡烛底部粘有一铁块,使其竖直停留在水中,如图所示,这时露出水面的长度为L0,将其点燃,直到自然熄灭,设燃烧掉的长度为d,则A.d<L0B.d=L0C.d>L0D.无法判断解析:假设将露出的部分一次切去,再分析剩余部分的沉浮情况就很容易得出结论;如将露出水面的部分切去,这时蜡烛的重力减小,而在水中的部分未变,即排开的水的重力——浮力未变,显然这时浮力大于重力,剩余部分将上浮;可见,蜡烛燃烧过程是逐渐上浮的,所以最终烧掉的长度大于L0,故正确选项为C;答案:C•密度计:•在物理实验中使用的密度计是一种测量液体密度的仪器;它是根据物体浮在液体中所受的浮力等于重力的原理制造与工作的;密度计是一根粗细不均匀的密封玻璃管,管的下部装有少量密度较大的铅丸或水银;使用时将密度计竖直地放入待测的液体中,待密度计平稳后,从它的刻度处读出待测液体的密度;常用密度计有两种,一种测密度比纯水大的液体密度,叫重表;另一种测密度比纯水小的液体,叫轻表;••密度计的原理是:F浮=ρ液gV排=G计不变;密度计在不同的液体中所受浮力相同,ρ液增大时,V排减小,密度计在液面以上的部分增大,刻度越靠下密度值越大;••气体的浮力:•气体的浮力与液体的同理,物体在空气中时,上下表面受到空气的压力差就是空气的浮力;故物体在空气中称得的重量,并不是物体真正的重量,但因其所受的浮力很小可以忽略不计;不但空气如此,物体在任何气体中,均受到气体的浮力;•氢气球和热气球浮沉原理比较:••饺子的浮沉:•生饺子被放入锅中时便沉到锅底,煮熟的饺子就浮起来了,如果把饺子放凉,再放入锅中,又会沉到锅底这是为什么呢因为生饺子放人锅中,由于浮力小于重力而下沉;煮熟的饺子因为饺子内气体受热膨胀,浮力增大,当浮力大于重力时,饺子上浮;凉的熟饺子因遇冷体积缩小使浮力减小,浮力小于重力而下沉;•。
浮力20道计算题含答案1.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是多少g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是多少g.( 酒=0.8×103kg/m3)2.一个金属块挂在弹簧测力计上,在空气中称读数为34牛,把它侵没在水中称测力计读数为24牛,此金属块受到的浮力是多少? 体积为多大?密度为多大?(g=10N/㎏)3.有一金属块挂在弹簧测力计下,在空气中称时弹簧测力计的示数为15N,将它浸没在水中称时弹簧测力计的示数为5N,g=10N/kg.求:①金属块受到的浮力;②金属块的体积;③金属块的密度。
4.如图所示,将边长是10cm的实心立方体木块轻轻放入盛满水的大水槽中。
待木块静止时,从水槽中溢出了550g水,g取10N/kg,求:(1)木块静止时受到的浮力大小;(2)木块的密度;(3)木块静止时下表面受到的水的压强大小。
5.为增加学生的国防知识,某中学九(7)班同学到东海舰队参观某型号潜水艇。
潜水艇的艇壳是用高强度的特种钢板制造,最大下潜深度可达350m.潜水艇的总体积为1.5×103m3,艇内两侧有水舱,潜水艇截面如图所示。
通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜水艇的自重,从而使其下沉或上浮。
(海水密度为1.03×103kg/m3,g取10N/kg)(1)水舱未充海水时,潜水艇总重力为9.27×106N,此时,漂浮在海面的潜水艇排开海水的体积是多少?(2)为使潜水艇完全潜入水中,至少应向水舱充入海水的重力是多少?(3)潜水艇的艇壳用高强度的特种钢板制造的原因是什么?6.如图所示,容器重为16N,底面积100cm2,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着并完全浸没在水中,已知水重200N,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,g取10N/kg,试求:(1)容器对桌面的压强是多少?木块受到的浮力是多大?(2)若绳子断了,最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力为多大?7.如图所示,边长分别为0.2米和0.1米的实心正方体A、B放置在水平地面上,ρA=0.1×103kg/m3、ρB=0.8×103kg/m3。
浮力测试题及答案一、选择题1. 物体在液体中受到的浮力大小与以下哪个因素无关?A. 物体的体积B. 液体的密度C. 物体的密度D. 物体浸入液体的深度答案:C2. 阿基米德原理描述了什么?A. 物体在液体中受到的浮力B. 物体在空气中受到的阻力C. 物体在液体中的运动状态D. 液体对物体的压力差答案:A二、填空题1. 根据阿基米德原理,物体在液体中受到的浮力等于_________。
答案:物体排开液体的重量2. 当物体完全浸没在液体中时,其受到的浮力与_________成正比。
答案:液体的密度三、简答题1. 请简述物体浮沉的条件。
答案:物体浮沉的条件取决于物体受到的浮力与重力的关系。
当浮力大于重力时,物体上浮;当浮力等于重力时,物体悬浮;当浮力小于重力时,物体下沉。
2. 如何利用浮力测量物体的密度?答案:首先,测量物体在空气中的重量;然后,将物体浸入水中,测量物体在水中的重量。
根据阿基米德原理,物体在水中受到的浮力等于物体排开水的重量。
通过计算浮力与物体重量的比值,可以求得物体的密度。
四、计算题1. 一个木块的体积为0.02立方米,浸入水中后,求木块受到的浮力。
答案:首先,计算木块排开水的体积,即木块的体积0.02立方米。
然后,利用阿基米德原理,浮力等于排开水的重量,即浮力 = 水的密度× 重力加速度× 排开水的体积。
假设水的密度为1000千克/立方米,重力加速度为9.8米/秒²,则浮力= 1000 × 9.8 × 0.02 = 196牛顿。
2. 一个铁球在空气中的重量为50牛顿,浸入水中后,求铁球的密度。
答案:首先,测量铁球在水中的重量,假设为40牛顿。
根据浮力= 铁球在空气中的重量 - 铁球在水中的重量,得到浮力 = 50 - 40 = 10牛顿。
由浮力公式,浮力 = 水的密度× 重力加速度× 铁球体积。
假设水的密度为1000千克/立方米,重力加速度为9.8米/秒²,可以解出铁球体积。
专题突破12 应用浮力测量物质密度▲ 考点解读▲ 题型一 称重法测量物体的密度如图1,用弹簧测力计测两次,第一次在空气中,第二次在液体中,两次的差即为浮力大小。
物体未接触水面时,对物体受力分析:物体在竖直方向受到重力和弹簧测力计的拉力保持平衡,因此:G F =1当物体浸没于水中后,弹簧测力计的示数为F ,物体在竖直方向受到重力,拉力和浮力的作用保持平衡,对物体进行受力分析:G F F =+浮由此得到:F G F -=浮图 1 图 2 注意:前提是此物体密度比液体密度大,否则无法垂入液体中;物体进入液体时,不能触底,也不能碰壁。
如果物体密度比水小(比如木块),还想测它完全浸没时的浮力,那么,可以用一个密度比较大的物体把木块拖下水。
如图2。
则木块完全浸没所受的浮力为:21F F G F -+=浮想一想:如果我们用双簧法测得的浮力,是完全浸没在水中的浮力,而水的密度又已知,那么我们可不可以计算出物体的密度呢?分析:根据公式排水浮gV F ρ=可知,gF V 水浮排ρ=, 当物体完全浸没在水中时,排物V V =,因此gF V 水浮物ρ=,又根据公式浮水物浮水水浮物ρρρF G F mg g F m V m ====ρ,因此水浮物ρρF G =,即可求出物体的密度。
▲ 习题练习一.选择题1.某冰块中有一小石头,冰和石头的总质量是64克,将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。
当冰全部熔化后,容器里的水面下降了0.6厘米,若容器的底面积为10厘米2,则石头的密度为( ) A .2.0×103千克/米3 B .2.5×103千克/米3C .3.0×103千克/米3D .3.5×103千克/米32.如图甲所示,长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动,上升到离水面一定的高度处(不考虑水的阻力),图乙是绳子拉力F 随时间t 变化的图象,根据图象信息,下列判断正确的是( )A .浸没在水中的金属块受到的浮力大小是20NB .该金属块的密度是3.4×103kg/m 3C .在t 1至t 2金属块在水中受到的浮力逐渐增大D .该金属块重力的大小为34N3.如图弹簧测力计下悬挂一物体,当物体三分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为5N ,当物体二分之一的体积浸入水中时,弹簧测力计示数为3N ,现将物体从弹簧测力计上取下放入水中,则该物体静止时所受浮力和该物体的密度分别为(ρ水=1×103kg/m 3,g =10N/kg )( )A .9N ,0.75×103kg/m 3B .9N ,0.8×103kg/m 3C.8N,0.75×103kg/m3D.8N,0.8×103kg/m34.如图,底面积为200cm2的圆柱形容器内装有适量的水,将其竖直放在水平桌面上,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图所示,已知物体B的密度为3×103kg/m3,质量为0.3kg,则:图中A的密度()A.0.6×103 kg/m3B.0.75×103kg/m3C.0.8×103 kg/m3D.0.9×103 kg/m35.一个质量为3kg、底面积为100cm2、装有20cm深的水的圆柱形容器放在水平桌面上,容器的厚度忽略不计。
二、利用浮力测密度:1、浮力法——天平器材:天平、金属块、水、细绳步骤:1往烧杯装满水,放在天平上称出质量为m1;2将属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m2;3将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3;表达式:ρ=ρ水m2-m3/m1-m32.浮力法----量筒器材:木块、水、细针、量筒步骤:1、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;2、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积V2;3、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3;表达式:ρ=ρ水V2-V1/V3-V13、等浮力法实验原理:漂浮条件、阿基米德原理;实验器材:刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶;实验步骤:1将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;2将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水;3将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h牛;实验结论:因为“密度计”在水中和在牛奶中,均处于漂浮状态;因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力;“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等;即F牛=F水,根据阿基米德原理可得:ρ牛gV牛排=ρ水gV水排ρ牛gSh牛排=ρ水gSh水排∵h牛排=L-h牛h水排=L-h水∴ρ牛L-h牛=ρ水L-h水牛奶的密度:4、双提法实验原理:阿基米德原理实验器材:一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线;实验步骤:1用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水;2用弹簧测力计测出金属块受到的重力G;3用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F;说明:若选用已知密度的金属块即可测液体的密度;5、三提法实验原理:阿基米德原理实验器材:一支弹簧秤、两个烧杯及足量的水、金属块、线、待测液体B实验步骤:1用细线系住小石块,将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中;2用弹簧测力计测出小石块受到的重力G3用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F;4用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力F';液体B的密度:ρB=6、杠杆法实验原理:阿基米德原理、杠杆平衡原理实验器材:一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体B、刻度尺实验步骤:1、首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,2、将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图所示,用刻度尺测出OE的长度L o;水ρFGFG-'-3、把金属块B浸没在油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡;用刻度尺测出OD的长度L1;4、利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为:说明:利用杠杆平衡条件不但能测液体密度,还能测固体密度,不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中;7、一浮一沉法实验原理:阿基米德原理实验器材:烧杯、水实验步骤:①在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为V;②使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量筒的示数为V1;③将空牙膏皮卷成团,把空气排除,浸没在量筒的水中,记下量筒中的水示数为V2;牙膏皮密度的表达式:分析:这道题运用的实验原理:物体的漂浮条件;所谓“一浮一沉法”,即“一浮”:当物体漂浮在液面静止时,它受到的浮力等于重力;利用物体漂浮在水中找到重力------得到物体的质量;“一沉”:利用物体沉没在水中,找到体积,则物体的密度就可以测得;8、量筒测石块密度方案1 一只溢水杯、几只小烧杯和清水,实验步骤:①在溢水杯中装满水,先将小烧杯漂浮在水面上,再将小石块轻轻放在小烧杯中,同时用另一只小烧杯承接小石块放入杯中时溢出的水,用量筒量出溢出水的体积V3;②先在量杯中倒入适量的水,读出读数V1;把小石块浸没在水中读出体积V2,玻璃球的体积为V2-V1;所测的物理量为水的体积V1,水和玻璃球的总体积V2,溢出水的体积V3;小石块的密度:方案21量筒中放适量水,把小烧杯口朝上放在量筒中漂在水面记下水面刻度V12石块轻放到小烧杯中,待水面静止记下水面刻度V23将石块从小烧杯中取出,轻投入量筒中浸没记下水面刻度V3推导及表达式:V石=V3-V2漂浮时:G=F浮=ρ水gV2-V1ρ石=G/V石g=V2-V1ρ水/V3-V1三、利用压强测密度:1、等压强法实验器材:刻度尺、两端开口的直玻璃管一端扎有橡皮膜、烧杯无刻度、适量的水、足量的牛奶、细线;实验步骤:1.烧杯中倒入适量的水;2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中,让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上,如图甲,用刻度尺测出牛奶的高度h牛;3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中,观察橡皮膜的凹陷程度,直到橡皮膜呈水平状态时为止;用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水,如图乙;实验结果:当橡皮膜呈水平状态时,牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强;即p牛=p水ρ牛gh牛=ρ水gh水牛奶的密度:ρ牛=水牛水ρhh水ρρ21VVVV--=。
初二物理浮力的利用试题答案及解析1. 把一个铁球放入盛满盐水的杯子中时,从杯中溢出8g 盐水,若将该铁球放入盛满水的杯中时,从杯中溢出水的质量是(铁球全部浸在液体中)(ρ盐水>ρ水) A .大于8g B .等于8g C .小于8g D .不能确定【答案】C【解析】将铁球放入盛满盐水和水的杯子中时,都是浸没,则溢出的盐水、水体积与铁球的体积相等,则利用m=ρV 即可求出溢出水的质量. 从杯中溢出8g 盐水,ρ=,G 排盐水=m 排盐水g=ρ盐水V 排盐水g ,则V 排盐水=,该铁球放入盛满水的杯中时G排水=m排水g=ρ水V 排水g ,则V排水=,将铁球放入盛满盐水和水的杯子中时,都是浸没,V 排盐水=V 排水,ρ盐水>ρ水,m 排水<m 排盐水=8g . 故选C .【考点】 浮力2. 资料显示:牛奶中掺水量越多,牛奶密度越小。
小丽想通过测定密度来比较二种牛奶品质的优劣,她自制了一个可测液体密度的“浮标”― 在竹筷子下面缠绕一些铁丝,如图甲所示。
(1)纯牛奶是________________ (选填“纯净物”或“混合物") .(2)分别将“浮标”浸人A 、B 两牛奶中,待静止后,筷子上与液面相平的位置分别标记为A 和B ,如图乙所示。
比较标线A 和B 的上下位置,可知A 、B 牛奶的密度为ρA _______ρB ,由此可知A 、B 牛奶品质的优劣。
(3)在实际测量过程中,发现“浮标”杆上的二条标记线靠得很近,为了更易区分,请你提出一条改进“浮标”的建议___________________________________。
【答案】(1)混合物 (2)小于 (3)浮标的杆做的更细些或浮标缠绕更多一些铁丝【解析】(1)由两种以上的物质组成的是混合物。
(2)“浮标”浸人A 、B 两牛奶中静止后,根据平衡条件浮力等于重力,所以浮力相等。
根据浮力公式,密度越大则排开液体体积越小,A 排开液体体积大,所以密度小于B 牛奶。
利用浮力测量物体密度第一部分典例分析利用浮力知识测定物质密度,其基本原理仍是密度公式ρ=m/V 。
因此,充分发挥所给实验器材的作用,利用浮力知识设法直接或间接地测定出待测物体的质量和体积,便是处理问题的切入点。
一、测定固体密度利用浮力知识测定固体密度,首先要有能够对物体产生浮力的液体, 此类问题中所涉及到的液体一般是密度已知的水。
对于固体质量的测定,根据具体情况,一般可用以下两种方法测定:(1)将固体挂在弹簧测力计下,根据弹簧测力计测得的物重算出其质量;(2)使固体漂浮在水面,先算出固体所受的浮力,然后利用漂浮条件F浮=G物间接求得质量。
对于固体体积,根据具体情况,一般也可用以下两种方法测定:(1)利用量筒(量杯)测出体积;(2)将弹簧测力计下挂的固体,一次悬放在空气中、另一次浸没于水中,先用弹簧测力计的两次示数差求得固体所受浮力,然后利用阿基米德原理F浮=ρ水gV排间接求得体积。
常见固体类问题有三种情况:(1)ρ物>ρ水:称重法(如以石块为例)[器材]:石块和细线,弹簧测力计、水、烧杯(无刻度)[面临困难]:缺少量筒,体积V不好测量。
[突破思路]:将石块浸没入水中,测出F浮,由F浮=ρ水gv排=ρ水gV石,求出V石。
[简述步骤(参考)]:①用弹簧测力计测出石块在空气中的重力为G。
②将石块浸没入水中,测出它对弹簧测力计的拉力F拉。
(F浮=G-F拉)③(2)ρ物>ρ水:“空心”漂浮法(如以牙膏皮为例)[器材]:牙膏皮、量筒、水[面临困难]:缺少天平或弹簧测力计,质量m或重力G无法测出。
[突破思路]:想办法使其做成空心状,使其漂浮在水面上,根据G物=F浮=ρ水gV排,只要测出V排即可。
[简述步骤(参考)]:①将牙膏皮浸没在水中,用排水法测出其体积为V物。
②再将牙膏皮取出做成“空心”状,使其漂浮在水面上,测出它排开水的体积V排(F浮=ρ水gV排=G物)。
(3)ρ物<ρ水:漂浮法(如以木块为例)[器材]:量筒、水、木块、细铁丝。
人教版八下物理专题训练(五)利用浮力知识测量物质的密度1.为了测量一小块矿石的密度,小丽利用一个弹簧测力计、水和一段细线进行了如下实验:(1) 将小矿石挂在弹簧测力计下(如图甲所示),当小矿石时,读出测力计示数为4.9N。
(2) 将小矿石在水中,读出弹簧测力计的示数F(如图乙所示),则F=N。
=N。
(3) 小矿石所受的浮力为F浮(4) 小矿石的密度为ρ=g/cm3。
2.小明用弹簧测力计、圆柱体、几个相同的烧杯(分别装有一定量的水和盐水)测量了盐水的密度,实验装置和弹簧测力计的示数如图所示。
(g取10N/kg)(1) 由图甲和图乙可知,圆柱体浸没在水中时受到的浮力是N,圆柱体的体积是m3。
=kg/m3。
(2) 利用图示实验数据计算出盐水的密度是ρ盐水3.下面是张超同学利用量筒和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,下图是整个实验的操作情景,请完成下列填空。
(1) 在量筒中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1=。
(2) 把橡皮泥捏成碗状,小心放入量筒使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据漂浮条件可求出橡皮泥的质量m=。
再把橡皮泥团成球放入量筒使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。
(3) 利用密度计算公式可计算出橡皮泥的密度为kg/m3。
4.现有一形状不规则的木块(不吸水),小明同学用如图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度,实验步骤如下:(1) (1)向容器内倒入适量的水,水的体积记作V1。
(2)将木块轻轻放入容器中,液面上升至V2。
(3)用细针按压木块,使,液面上升至V3。
、V1、V2、V3表示)(2) 根据实验数据计算可得木块密度ρ=(用ρ水5.小红同学要用刻度尺、圆形玻璃筒和适量的水测量硫酸铜溶液的密度。
以下是小红设计的实验步骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1) 她找到一根均匀的细木条,在细木条一端绕了几圈金属丝,用刻度尺测量细木条的长度为L,并记录在表格中。
把细木条放在水中竖直漂浮,用刻度尺测出细木条露出水面部分的长度为L1,并记录在表格中。
利用浮力测密度1.利用弹簧测力计测量石块的密度:(ρ水=×103kg/m3,g取10N/kg)图ZX3-1(1)用细线将石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图ZX3-1甲所示,石块重________N。
(2)将石块浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,石块受到的浮力F浮=________N。
(3)石块的密度ρ石块=________g/cm3。
(4)完成上述实验后,同学们又将挂在弹簧测力计下的石块浸没到某种液体中,弹簧测力计的示数为,则该液体的密度ρ液体=________g/cm3。
(2.[2017·苏州]在“测量物质的密度”实验中:图ZX3-2(1)用调节好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的位置如图ZX3-2甲所示,金属块的质量m 为________g。
(2)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,如图乙所示,则金属块的体积V为________cm3。
(3)计算出金属块密度ρ=________g/cm3。
(4)实验中所用细线会对测量结果造成一定影响,导致所测密度值________(选填“偏大”或“偏小”)。
(5)在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只需增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。
增加的步骤是________________________________________________________________________ '________________________________________________________________________。
盐水密度的表达式ρ盐水=________。
(用所测物理量符号表示)3.下面是张超同学利用量杯和水测量橡皮泥密度的实验过程及分析,请完成下列填空。
(ρ水=×103kg/m3)(1)在量杯中装适量的水,读出水面对应的刻度值V1。
(2)把橡皮泥捏成碗状,小心放入量杯使之漂浮在水面上,读出此时水面对应的刻度值V2,根据______________原理可求出橡皮泥的质量。
利用浮力测密度带答案 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
二、利用浮力测密度:
1、浮力法——天平
器材:天平、金属块、水、细绳
步骤:
1)往烧杯装满水,放在天平上称出质量为 m
1
;
2)将属块轻轻放入水中,溢出部分
水,再将烧杯放在天平上称出质量为m
2
;
3) 将金属块取出,把烧杯放在天平
上称出烧杯和剩下水的质量m
3。
表达式:ρ=ρ
水(m
2
-m
3
)/(m
1
-m
3
)
2.浮力法----量筒
器材:木块、水、细针、量筒
步骤:
1)、往量筒中注入适量水,读出体积为V1;
2)、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积 V2;
3)、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3。
表达式:ρ=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
3、等浮力法
实验原理:漂浮条件、阿基米德原理。
实验器材:刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶。
实验步骤:
(1)将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L;
(2)将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水;
(3)将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h
牛。
实验结论:因为“密度计”在水中和在牛奶中,均处于漂浮状态。
因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力。
“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等。
即F牛=F水,根据阿基米德原理可得:
ρ
牛
gV
牛排
=ρ水gV水排
ρ
牛
gSh
牛排
=ρ水gSh水排
∵h牛排=L-h牛h水排=L-h水
∴ρ牛(L-h牛) =ρ水(L-h水)
牛奶的密度:
4、双提法
实验原理:阿基米德原理
实验器材:一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线。
实验步骤:
(1)用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水;
(2)用弹簧测力计测出金属块受到的重力G;
(3)用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F。
说明:若选用已知密度的金属块即可测液体的密度。
5、三提法
实验原理:阿基米德原理
实验器材:一支弹簧秤、两个烧杯及足量的水、金属块、线、待测液体B 实验步骤:
(1)用细线系住小石块,将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中;
(2)用弹簧测力计测出小石块受到的重力G
(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F;
(4)用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B 中受到的拉力F'。
液体B的密度:
ρB=
6、杠杆法
实验原理:阿基米德原理、杠杆平衡原理
实验器材:一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体B、刻度尺
实验步骤:
1、首先找一根直硬棒,用细线系在O 点吊起,硬棒在水平位置平衡,
2、将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬
水
ρ
F
G
F
G
-
'
-
棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水
平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图所示,用刻度尺测出OE的长度L o;
3、把金属块B浸没在油中,把重物A 从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡;用刻度尺测出OD的长度L1;
4、利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为:
说明:利用杠杆平衡条件不但能测液体密度,还能测固体密度,不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中。
7、一浮一沉法
实验原理:阿基米德原理
实验器材:烧杯、水
实验步骤:
①在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为V
;
②使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量
筒的示数为V
1
;
③将空牙膏皮卷成团,把空气排除,浸没在量筒的水中,记下量筒中的水示数
为V
2。
牙膏皮密度的表达式:
分析:这道题运用的实验原理:物体的漂浮条件。
所谓“一浮一沉法”,即“一浮”:当物体漂浮在液面静止时,它受到的浮力等于重力。
利用物体漂浮在水中找到重力------得到物体的质量;“一沉”:利用物体沉没在水中,找到体积,则物体的密度就可以测得。
8、量筒测石块密度
方案1 一只溢水杯、几只小烧杯和清水,
实验步骤:
①在溢水杯中装满水,先将小烧杯漂
浮在水面上,再将小石块轻轻放在小
烧杯中,同时用另一只小烧杯承接小
石块放入杯中时溢出的水,用量筒量
出溢出水的体积V
3
;
②先在量杯中倒入适量的水,读出读
数V
1
;把小石块浸没在水中读出体积
V 2,玻璃球的体积为V
2
-V
1
;
所测的物理量为水的体积V
1
,水和玻
璃球的总体积V
2,溢出水的体积V
3。
小石块的密度:
方案2
(1)量筒中放适量水,把小烧杯口
朝上放在量筒中(漂在水面)记下水面刻
度V 1
(2)石块轻放到小烧杯中,待水面
静止记下水面刻度V 2
(3)将石块从小烧杯中取出,轻投
入量筒中浸没记下水面刻度V 3
推导及表达式:V石=V3-V2
漂浮时:G= F浮=ρ水g(V2-
V1)
ρ石=G/V石g=(V2-V1)ρ水/(V3
-V1)
三、利用压强测密度:
1、等压强法
实验器材:刻度尺、两端开口的直玻
璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯(无刻度)、
适量的水、足量的牛奶、细线。
实验步骤:
1.烧杯中倒入适量的水;
2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中,让
扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上,如图
甲,用刻度尺测出牛奶的高度h牛;
3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中,
观察橡皮膜的凹陷程度,直到橡皮膜呈
水平状态时为止。
用刻度尺测出橡皮膜到
水面的高度h水,如图乙。
实验结果:当橡皮膜呈水平状态时,
牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜
向上的压强。
即p牛=p水
ρ
牛
gh
牛
=ρ水gh水
牛奶的密度:ρ牛=水
牛
水ρ
h
h
水
ρ
ρ
2
1
V
V
V
V
-
-
=。