利用浮力测密度专题训练

利用浮力测量物质的密度实验专题1.（2019吉林，26）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，应将蜡块放在天平盘，如图14甲所示，蜡块的质量是 g;（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10g，则蜡块的体积是 cm3，蜡块的密度ρ蜡= g/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= （用h1、h2和ρ蜡表示）2.（2019金华，7）归纳与演绎是科学学习中非常重要的科学方法，下表是兴趣小组归纳“根据ρ=，运用浮力知识间接测量固体密度”的方法，请回答：3.（2019大庆，19）善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室（温度为20℃）进行综合实验。

（1）该小组想研究“密度计的工作原理”。

图甲所示是密度计的简化模型，在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中，设玻璃管浸入液体的深度为h液，该液体密度为ρ液，密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h水，水的密度为ρ水，则浸入液体的深度h液＝（用给出的物理量表示），由此可知，此密度计漂浮在煤油（密度为0.8×103kg/m3）中时浸入深度h煤油＝ h水（填数值），密度计刻度特点是（选填选项前序号①上小下大②上大下小③均匀④上疏下密⑤上密下疏）。

（2）该小组想继续探究“某液体的密度和温度的关系”，设计了如图乙所示装置，长为0.6m 的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处，可绕O点转动。

杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10﹣3m3的实心合金块，浸没在烧杯内的液体中。

b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。

滑片P重力和摩擦不计。

①若电源电压为3V，滑动变阻器标有“100Ω 1A”字样。

在电路中串联一个量程为0～15mA 的电流表，为保证电路安全，定值电阻R的最小阻值是Ω。

密度压强浮力专题例题1.某同学在做“用天平测量液体质量”的实验时，砝码盒中共有100克、50克、10克、5克砝码和一个，20克砝码两个。

⑴首先把天平放在水平桌面上，并将游码移至标尺左端的______处后，若发现天平的指针偏向刻度盘的右侧，这时他可以调节横梁右侧的平衡螺母向______(选填“右”或“左”)端旋动，使天平横梁水平。

在判断天平横梁是否水平时，眼睛应注意观察_________________。

⑵当调节天平平衡后，使用天平测物体的质量时，被测物体应放在______盘里，按________的顺序在______盘里加减砝码，并调节________在标尺上的位置，直至横梁恢复平衡。

2.有一只广口瓶，它的质量是0.1千克。

⑴当瓶内结满冰时，瓶和冰的总质量是0.37千克。

此瓶的容积是多少？⑵若冰块吸热后，有0.2分米3的冰熔化成水，求水的质量。

⑶若用此瓶来装煤油，最多能装多少千克煤油？⑷若有2千克煤油，用这样的瓶来装，至少需要用几个瓶子？⑸若此瓶内有0.2千克水，若向瓶内投入质量为0.01千克的小石子20颗，水面上升到瓶口，这种小石子的密度是多少？⑹若用此瓶装金属颗粒若干，瓶和金属颗粒的总质量为0.8千克；若在装金属颗粒的瓶中再装满水时，瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9千克。

则金属颗粒的质量为多少？金属颗粒的密度为多少？3.为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验。

实验时，他用量筒和天平分别测出甲(或乙)液体在不同体积时的质量。

下表记录的是实验测得的数据。

物质实验次数体积(厘米3)质量(克)甲11018 22036 33054乙4108 52016 63024图1⑴为了进一步研究物质的特性，该同学还应设计增加表中第五列(空栏)项目，它是__________。

⑵分析上表的实验次数1与2(2与3、1与3)或4与5(5与6、4与6)的体积及质量变化的倍数关系，可归纳出的结论是________________________________________。

《浮力》实验专题练习一、探究影响浮力大小的因素的实验1．小明同学在探究影响浮力大小的因素时，用A物体做了如图所示的实验。

请你根据小明的实验探究回答下列问题。

（1）小明对ABC三个步骤进行了观察研究，发现浮力的大小与______有关；（2）对比ACD三次实验，可得出浮力的大小与物体浸没在液体中的深度______，此时物体受到的浮力为______N，物体的体积为______m3；（3）在C与E两图中，保持了排开液体的体积不变，研究浮力与______的关系；（4）在小明实验的基础上，根据有关实验数据，可以计算出盐水的密度为______kg/m3；（5）如图中能正确反映弹簧测力计示数F和金属块下表面在水中的深度h关系的图像是______。

（金属块未接触容器底）A．B．C．D．2．如图所示，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，实心圆柱体金属块，相同的大烧杯若干，水、密度未知的某种液体、细线等。

（1）小陈进行了如图所示的实验：A步骤所示弹簧测力计的示数为_______N；用弹簧测力计挂着金属块慢慢地浸入液体中不同深度，步骤如图B、C、D、E、F所示（液体均未溢出），（2）分析A、B、C、D四个实验步骤可以说明浮力大小跟________有关；分析_______三个实验步骤可以说明浮力大小与液体密度有关，实验过程中用到的物理方法为_________。

（3）小陈用表格中的数据算出了金属块的密度是_________3g/cm 。

（4）实验小组通过讨论对实验进行了改进，其改进装置如图G 所示，他们将装满水的圆柱形溢水杯放在升降台上，用升降台来调节溢水杯的高度。

①当逐渐调高升降台到金属块触碰溢水杯底前的过程中，左侧弹簧测力计的示数减小量1F ∆始终______（选填“大于”、“等于”或“小于”）右侧弹簧测力计的示数增加量1F ∆，即可验证阿基米德原理。

②如改进装置右侧小桶中实验前已经存在部分未知液体，实验小组仍继续进行试验，则对验证阿基米德原理________（选填“有”、“无”或“无法判断”）影响。

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--=。

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。

利⽤浮⼒测密度⼀．双提法-测固体密度【例题】张⼩清同学捡到⼀块不知名的⾦属块，将它放到⽔中可以沉没，现在，⼩清同学想测出它的密度，但⾝边只有⼀⽀弹簧测⼒计、⼀个烧杯及⾜量的⽔，请你帮她想⼀想，替她设计⼀个测量⾦属块密度的实验过程，写出实验步骤⼆．三提法-测液体密度⼩东同学想测出液体B的密度，他⼿边只有：⼀个弹簧测⼒计、⼀根细线、⼀个⼩⽯块、两个烧杯和⾜量的⽔。

请写出实验步骤和密度表达式三．等浮⼒法-测液体密度【例题】⼩明家买的某品牌的⽜奶喝着感觉⽐较稀，因此他想试着⽤学过的知识测量⼀个这种⽜奶的密度。

他先上⽹查询了⽜奶的密度应该为1.03g/cm3，然后他找来⼀根粗细均匀的细⽊棒，在⽊棒的表⾯均匀地涂上⼀层蜡，并在⽊棒的⼀端绕上⼀段⾦属丝(体积不计)，做成了⼀枝“密度计”，⼩明⼜找来⼀个⾜够深的盛⽔容器和⼀把刻度尺，请你帮助⼩明利⽤这些器材设计⼀个测量⽜奶密度的⽅案。

要求写出主要的测量步骤并推导出计算⽜奶密度的公式(有⾜量的⽔和⽜奶)四．⼀漂⼀沉法例题1．⼩红家有⼀个空⼼的废⽛膏⽪，学习了密度知识后，想利⽤量筒和⽔测定⽛膏⽪的密度，请你帮她完成下列任务。

（1）写出实验步骤；（2）⽤所测量出的物理量写出⽛膏⽪密度的表达式练习：例题2 如图在盛有⽔的量筒中放⼀个⽊块，⽔⾯所对量筒的⽰数为V1，如图甲；若在⽊块上⼀⽯块后⽊块仍漂浮，此时⽔⾯所对量筒的⽰数为V2，如图⼄；若将⽯块从⽊块上拿下放⼊⽔中，⽔⾯所对量筒的⽰数为V3，如图丙。

求：⽯块的密度五．悬挂法张⼩清同学捡到⼀块不知名的⾦属块，将它放到⽔中可以沉没，现在，⼩清同学想测出它的密度，但⾝边只有⼀个天平(带砝码)、⼀个烧杯及⾜量的⽔，请你帮她想⼀想，替她设计⼀个测量⾦属块密度的实验过程，写出实验步骤天⼦骄龙。

一．利用弹簧测力计测固体物块（如石块）的密度：（1）用弹簧测力计测出物体的重力G ；（2）将物块完全浸没在水中，不触碰杯底和杯壁，记录拉力F ；（3）利用公式=GG F ρρ-水计算石块的密度。

测未知液体（如盐水）的密度： （1）用弹簧测力计测出物体的重力G ； （2）将物块完全浸没在水中，记录拉力F 1； （3）将物块完全浸没在盐水中，记录拉力F 2； （4）利用公式21=G F G F ρρ--水计算液体的密度。

二．利用天平测固体物块（如石块）的密度： （1）用天平测出石块的质量m ；（2）烧杯中放入适量的水，用天平测量其质量m 1；（3）用细线把石块拴住，完全浸没在水中，且不触碰杯底和杯壁，添加砝码，使天平再次平衡，记录质量m 2；（4）利用公式21=mm m ρρ-水计算石块的密度。

测未知液体（如盐水）的密度：（1）烧杯中放入适量的水，用天平测量其质量m 1；（2）用细线把石块拴住，完全浸没在水中，且不触碰杯底和杯壁，添加砝码，使天平再次平衡，记录质量m 2；（3）烧杯中放入适量的盐水，用天平测量其质量m 3；（4）用细线把石块拴住，完全浸没在水中，且不触碰杯底和杯壁，添加砝码，使天平再次平衡，记录质量m 4；（5）利用公式4321m m m m ρρ-=-水。

三．利用量筒测固体物块（如石块）的密度：（1）量筒中放入适量的水，使塑料碗漂浮在水面上，记录体积V 1； （2）将石块用细线拴住放在塑料碗中，使其漂浮，记录体积V 2；（3）将石块从塑料碗中取出，使其浸没在量筒中的水中，记录体积V 3；（4）利用公式2131-=V V V V ρρ-水计算石块的密度。

四．利用刻度尺测固体物块（如石块）的密度：（1）圆柱形的水槽中放入适量的水，使塑料碗漂浮在水面上，用刻度尺测量水的深度h 1； （2）用细线将石块拴住，放入塑料碗中，用刻度尺测量水的深度h 2；（3）将石块从塑料碗中取出，使其浸没在量筒中的水中，用刻度尺测量水的深度h 3； （4）利用公式2131=h h h h ρρ--水计算石块的密度。