利用浮力测密度(附答案)
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密度的测量一、实验原理密度的测量方法很多,实验器材不同,测量密度的方法和原理也不同,但万变不离其宗,事实上,几乎所有的测量方法都依托于公式mρV,故根据题目给定的实验器材,只要想尽办法直接或间接获得物体的质量和体积,即可最终算得物体的密度。
解决质量:(1)用天平,直接测量,或者使用差量法间接测量;(2)用弹簧测力计,测重力,除以g得到质量;(3)用量筒和水,让物体漂浮,密度大的物体使用助漂法处于漂浮状态,使用量筒间接测得物体漂浮时的V排,算得物体漂浮时的浮力,即为物体的重力,除以g得到质量。
解决体积:(1)用量筒,直接测量物体的体积,漂浮物体需要用助沉法或者针压法使物体浸没,从而测得体积;(2)用天平、溢水杯和水,使物体浸没在溢水杯中,测量溢出水的质量,算得溢出水的体积,即为物体浸没时的V排,也就是物体的体积;(3)用天平、烧杯和水,测量烧杯和水的质量m1,将物体用细线悬挂浸没于烧杯的水中,测此时烧杯和水的质量m2,(m2-m1)g即为物体浸没时的浮力,除以ρ水g,即为物体浸没时的V排,也就是物体的体积;(4)用弹簧测力计和水,测得物体浸没时的浮力,除以ρ水g,即为物体浸没时的V排,也就是物体的体积;以上得到质量和得到体积的方法进行组合,则衍生出多种测量密度的方法。
此外,少数测量方法(如利用杠杆测密度)依托于列得关于密度的等式,解方程或方程组算得密度。
二、例题精讲【例题1】(刻度尺测密度) 小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石,他想测出这块鹅卵石的密度。
他在家中准备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水。
利用这些物品进行实验并记录了下面的实验步骤,但步骤不完整。
请你帮助小希把实验步骤补充完整。
⑴在水盆内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1,记入表格。
⑵将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,记入表格。
利用浮力测密度实验题突破原曲中学陈晓旭测密度实验是中考物理实验题目中常见的题目,但为了增加题的难度,常将浮力与密度结合。
为了熟悉这类题的解题思路和方法,现将此类题目总结出以下三种类型:一、利用浮力测密度大于水的物质的密度器材:弹簧测力计,烧杯,水,细线,原理:密度计算公式ρ=m/v大家都是十分熟悉的。
利用浮力测密度在没有天平和量筒的条件下间接地测出物体的质量和体积。
质量可以利用弹簧测力计测出物体的重力计算。
体积可以测出物体全部浸没时所受的浮力由阿基米德原理F浮=ρ液gv排,得v排=F浮/ρ液g。
因为物体是全部浸没的,所以V物=V排步骤:1、利用弹簧测力计测出物体的重力G2、将物体全部浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F;3、计算ρ物推导:由G=mg得 m=G/gF浮=ρ液gv排=G-F 可知V物=V排=(G-F)/ρ水gG/g由ρ=m/v得ρ物=(G-F)/ρ水g=ρ水G/(G-F)二、测密度小于水的规则物质的密度和实验一不同的是由这类物质构成的物体只能漂浮在水面上,不会完全浸没,以致于V物≠V排所以实验方案设计与实验一不同。
(注:如果改用密度比该物质小的液体也可采用实验一的方案)器材:烧杯,水,刻度尺原理:如图密度小于水的物体漂浮在水面上受力平衡F浮=G,由阿基米德原理F浮=ρ液gv排和G=mg=ρ物Vg,可列出等式ρ液gv排=ρ物V物g,可得ρ物/ρ液=V排/V物步骤:1、利用刻度尺量出物体的高度h12、将物体放于烧杯中静止后量出水面到物体上表面的高度h23、计算ρ物=ρ液(h1-h2)/h1三、测液体的密度(以酒精为例)器材如图原理步骤:1、利用弹簧测力计测出物体的重力G2、将物体全部浸没入水中记下示数F13、将物体全部浸没入酒精中记下示数F24、计算推导:因为两次都浸没所以两次排开液体的体积都为物体的体积且相等。
可列式:F水F酒精=G-F1G-F2=ρ水gv排ρ酒精gv排=ρ水ρ酒精。
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。
浮力计算专题1、如图15所示,容器中装有水,水中有一个木块被细线系着,已知水重200N,水深为0.5m,木块的体积为4dm3,木块的密度为0.6×103kg/m3,试求:(1)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?2、用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:(g取10N/kg)(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体的密度。
3、如图所示,水面上漂有一块体积为2米3的浮冰,露出水面的体积为0.2米3,。
求:该冰块受到的浮力。
4、弹簧秤下挂一个物体,在空气中读数是1.65 N,当物体全部浸入水中时,弹簧秤示数是0.9 N.求:(1)物体受到的浮力;(2)物体的体积;(3)物体的密度.(g =10 N/kg)5、一艘潜水艇的体积为,其内部水箱的容积是,当它在水下匀速航行时,水箱正好灌满水,此时潜水艇受到的浮力是多少?当潜水艇排完水箱中水时,潜水艇匀速航行时受到的浮力是多少?(海水密度为,)一、计算题1、(1)水对容器底部的压强是:p=ρ水gh=1×103×10×0.5=5×103Pa………………(2分)木块受的浮力是:F=ρ水gV木=1×103×10×4×10-3=40N………………(2分)(2)最终木块漂浮在水面上时,所受的浮力时:F′=G木=ρ水gV木=0.6×103×10×4×10-3=24N………(2分)因为木块浮出水面的过程中,水面下降,所以此时水对容器底的压强比第(1)问中的小…………(1分)2、(1)由题意可知F浮=G-F‘=2.0N-1.4N=0.6N(2)由图可知,圆柱体刚浸没时下表面距水面距离为h=12cm=0.12m∵P=gh∴P=1×103kg/m3×10N/g×0.12m=1.2×103Pa(3)∵F浮=液V排g∴V排=F浮/水g=0.6/1×103×10=0.6×10-4m3圆柱体浸没V物=V排又G=mg=物V物g∴=G/V物g=2.0/0.6×10-4×10=3.3×103kg/m38、V排=V物-V露=2米3-0.2米3=1.8米3 1分F浮=ρ水 g V排 1分=1.0×103千克/米3×9.8牛/千克×1.8米3 1分=17640牛1分14、(1)0.75 N (2)7.5×10-5m3 (3)2.2×103kg/m317、(1)(1分)(1分)(N)(1分)(2)(1分)(N)(1分)(1分)(N)(1分)。
【中考物理】2023届北京市第二轮复习分类专题—特殊方法测密度(提升篇)题型精练 测量密度通常需要用天平测量质量和量筒测量体积,常见的利用浮力测定密度问题,按照测量工具可分成四类: ①弹簧测力计,②量筒,③刻度尺,④天平。
其中①和④都属于不能直接测量体积,所以思路应该是使固体在液体中浸没时,利用浮力求体积(V 物=V 排=F 浮/ρ液g );有时我们也可以用等体积的水的体积替代所测量物体的体积,根据水的质量和密度求出体积;②和③都属于不能直接测量重力,所以思路应该是使固体在液体中漂浮,利用浮力求出重力(G 物=F 浮=ρ液gV 排),再求物体的质量。
1.(2021顺义一模)在测量某种液体的密度时,选用弹簧测力计、细线、物体A 、圆柱形容器和水按照图甲、乙、丙所示依次进行实验。
三次测量弹簧测力计的示数分别为F 1、F 2、F 3,水的密度用ρ水表示,待测液体的密度用ρ表示,则下列ρ的表达式中正确的是( )A.ρ=ρ水B.ρ=ρF 1−F 2F 1−F 3F 1F 1−F 3C.ρ=ρ水 D.ρ=ρ水F 1−F 3F 1−F 2F 1−F 2F 2−F 3 甲 乙 丙2.(2022河南中考)小丽在乒乓球比赛中获得一枚金牌,她想测出该金牌的密度。
她先用天平测出金牌的质量m 1,然后将金牌浸没到装满水的溢水杯中,溢出的水流入质量为m 2的空烧杯中,测得烧杯和溢出水的总质量为m 3。
已知水的密度为ρ水,则金牌的密度为( )A.ρ水 B.ρ水m 3−m 2m 1m 1m 3−m 2C.ρ水 D.ρ水m 1m 3m 3m 13.(2022湖北武汉中考)如图所示,三个相同的柱形容器中盛有体积相同的水或盐水,将重为3.0 N 的圆柱体依次放入这三个容器中。
下列说法错误的是(ρ水=1.0×103 kg/m 3,g =10 N/kg)( )A.图乙和图甲中圆柱体下表面受到水的压力之差大于0.7 NB.图丙和图乙中容器底上表面受到的压力之差等于0.1 NC.图丙中盐水的密度是1.1×103 kg/m 3D.圆柱体的密度是3.0×103 kg/m 34.(2019东城一模)小华同学想用家里的体重计测量哑铃片的密度。
浮力测试题及答案一、选择题1. 一个物体在液体中受到的浮力大小取决于以下哪个因素?A. 物体的密度B. 物体的体积C. 液体的密度D. 物体的体积和液体的密度答案:D2. 阿基米德原理表明,一个物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体的重量。
以下哪个说法是错误的?A. 物体受到的浮力与排开液体的体积成正比B. 物体受到的浮力与液体的密度成正比C. 物体受到的浮力与物体的密度无关D. 物体受到的浮力与物体的体积无关答案:D3. 根据阿基米德原理,以下哪个物体在液体中会下沉?A. 物体的密度小于液体的密度B. 物体的密度等于液体的密度C. 物体的密度大于液体的密度D. 物体的密度与液体的密度无关答案:C二、填空题1. 一个物体在液体中受到的浮力大小等于它排开的液体的______。
答案:重量2. 阿基米德原理适用于所有______的液体。
答案:静止3. 当一个物体在液体中漂浮时,它受到的浮力______它的重力。
答案:等于三、计算题1. 一个体积为0.5立方米,密度为800千克/立方米的木块,完全浸没在密度为1000千克/立方米的水中,求木块受到的浮力。
答案:首先计算木块排开的水的体积,即木块的体积,为0.5立方米。
然后根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重量,即浮力=水的密度×排开水的体积×重力加速度。
将数值代入公式,得到浮力=1000千克/立方米×0.5立方米×9.8米/秒²=4900牛顿。
2. 一个体积为2立方米,质量为1500千克的铁球,完全浸没在密度为1000千克/立方米的水中,求铁球受到的浮力。
答案:首先计算铁球排开的水的体积,即铁球的体积,为2立方米。
然后根据阿基米德原理,浮力等于排开水的重量,即浮力=水的密度×排开水的体积×重力加速度。
将数值代入公式,得到浮力=1000千克/立方米×2立方米×9.8米/秒²=19600牛顿。
专题13 浮力实验中考问题1.考查方式(1)已知实验现象,寻找实验原因。
(2)已知实验表格或图象,寻找物理规律。
(3)已知实验数据,算出需要的物理量。
2.必记需要牢记的知识(1)认真分析实验现象或实验数据,找出原因和结果两个因素。
(2)判断原因和结果是相同还是不同,如果不同,其不同点是什么。
(3)关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,寻求数据之间的相互关系的特征。
(4)用自己的语言力求客观、准确和简洁地对探究结果进行表述。
3.解答相关实验类问题的答题规则(1)如果实验过程中用到了控制变量法,要写明这个探究结论的前提条件。
(2)若归纳定性结论,应“由表及里,由具体到抽象,由特殊到一般,由个性到共性”进行抽象概括得出结论。
(3)若是归纳定量结论,应注意从“和、差、积(反比)、商(正比)、平方”等方向寻找规律。
【例题1】(2020苏州)小明用装有沙子的带盖塑料瓶探究浮力的影响因素。
(1)小明列举了三个常识,分别做出了三个猜想,其中符合常识1的是猜想(填序号)。
(2)为了验证上述猜想是否正确,小明依次做了如下实验:①根据A 、B 、C 的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的;根据A 、C 、D 的结果,可得猜想1是 (正确/错误)的。
深入分析上述现象,可得:浮力大小与 有关,与浸入液体的深度; ②接下来根据A 、D 和E (能/不能)对猜想2进行验证;③为验证猜想3,小明在老师的指导下,将瓶子中的沙子倒掉一些以减小物体密度。
接着他仿照步骤D 进行实验,发现此时测力计示数小于1.8N ,便认为该猜想是正确的。
小明在该实验环节中存在的问题是 。
【对点练习】同学们在认识和研究浮力时,进行了如下的探究.(1)小华将乒乓球按入水中,松手后,发现乒乓球竖直上浮,这说明了什么__________(2)小帅利用水、弹簧测力计和带有标记线的长方体物块等器材,进行了如图所示的实验.你认为他在研究浮力大小与什么因素的关系?并写出你这样认为的理由.____________(3)小勇也用水做了上面的实验,还换用酒精和盐水做了下图的实验.则小勇的实验较小帅的实验有哪些优点?(写出两点)第一点:____________;第二点:____________。
浮力中考试题含答案一、填空题(23×6′=46′)1.轮船、鸭子、木块能浮在水面,这是因为它们受到了水的_____,方向_____.2.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它_______________________,这就是著名的__ _ __ .用公式表示为__ ___.3.挂在弹簧测力计上的铁块重7.9 N,当它全部浸没在水中时,弹簧测力计的示数是 6.9 N,此时铁块所受的浮力为____ N,当铁块一半进入水中时,浮力是_ ___ N.4. 浸入液体中的物体同时受到重力和浮力的作用,当浮力大于重力时,物体__ ___,当浮力小于重力时,物体______,当浮力等于重力时,物体__ ___.6.潜水艇的上浮和潜水是靠改变_________自身的重力_____________来实现的.7.一个重4.9 N的物体,放入装满水的容器中时,溢出了0.4 kg的水,则此物体在水中静止时将___ __.(填“漂浮”“悬浮”或“沉入底部”)8.氢气球、热气球能上浮到空中,是因为氢气、热空气的__ _ __比空气的小,因而气球受到的_____力大于_____力,因而能够升空.9.轮船的排水量是指轮船所排开水的__ ___,一艘轮船空载时的排水量是2100 t,满载时的排水量是5000 t,轮船自身质量是__ ___,它最多装__ ___ 货物.10.人身体的体积大约是60 dm3,人游泳时身体的9/10浸在水中,这时人受到的浮力大约是__ __ N.10.一个物体体积是100分米3,重200牛,浸没在水中将(g=10牛/千克)。
质量为60克的鸡蛋,放入水中时,排开了40克的水,则鸡蛋在水中处于状态。
二、选择题(7×3′=21′)10两个不同材料制成的体积相同的物体甲和乙,放在水中,静止时各露出水面的体积分别是总体积的1/3和1/4,那么甲、乙两物体受到的浮力之比是( )A.3:4 B.2:3 C.8:9 D.4:311.下列说法正确的是()A.在液体中下沉的物体不受浮力作用B.只有浮在液面上的物体才受浮力作用C.在液体表面上,一部分浸入液体内部,或全部浸入液体内部的物体都受浮力作用D.物体在液体中浸没得越深,所受浮力越大12.分别挂在两个弹簧测力计上的小球甲和乙,当它们完全浸入水中时,两个弹簧测力计的示数减少相同的数值,则这两个球必须具有相同的()A.密度B.体积C.质量D.重力13.下列说法正确的是()A.体积相同的物体放在液体中受到的浮力相等B.质量相等的物体放在液体中受到的浮力相等C.排开液体的体积相同的物体受到该液体的浮力相等D.密度越大的物体放在液体中受到的浮力相等14.用铜和铁制成的两个实心金属球,用细线栓好,分别挂在两个弹簧测力计上,两测力计的读数相等,现将两个金属球都浸没在水中,则()A.两弹簧测力计的读数一样大B.挂铜块的弹簧测力计的示数大C.挂铁块的弹簧测力计的示数大D.无法确定15.同一木球漂浮在不同液体表面上,那么()A.没入液面以下体积较多者,受到的浮力较大B.露在液面上体积较多者,受到的浮力较大C.在两种液体中,无论没入液面以下,或者露在液面以上的体积多还是少,所受浮力一样大D.不知木球是实心还是空心,无法判断16.乒乓球在水底放手后上升到水面的全过程中,浮力的变化情况是()A.始终不变B.一直是逐渐减小C.先变小,露出液面后不再改变D.先不变,露出液面以后变小17.下面关于轮船的说法正确的是()A.轮船在水中所受浮力大于重力B.轮船在河水中所受浮力小于重力C.轮船在海水中所受浮力大于重力D.轮船在河水或海水中所受浮力都与重力大小相等18.两手分别拿着一个木块和一个石块(已知石块的体积大于木块的体积),把它们都浸没在水中,同时松开手,小木块上浮,大石块下沉,则它们受到的浮力( D )A.因为木块上浮,所以受到的浮力较大 B.因为石块下沉,所以受到的浮力较小C.因为木块体积较小,所以受到的浮力较大D.因为石块体积较大,所以受到的浮力较大四、计算题(8′+ 13′=21′)1.一个物体的体积是0.4 dm3,完全浸没在水中,它受到的浮力是多少?如果这个物体重4 N,它在水中将是上浮、下沉还是悬浮?2.密度是0.6×103 kg/ m3的木块,体积是4 m3当它浮在水面上时,取g=10 N/kg,求:(1)木块重力;(2)木块受到的浮力;(3)木块排开水的体积;(4)木块露出水面的体积.3.有一金属块,用弹簧测力计在空气中称得重3.8N,将它浸没在盛满水的溢水杯中时,有50mL的水溢出流人量筒,求:(1)金属块的体积;(2)金属块在水中受到的浮力;(3)金属块在水中时,弹簧测力计的示数(4)金属块的密度(g=10N/kg4.一个实心金属球在空气中用弹簧秤称得读数为7.8N。
浮力练习与计算题(附答案)课堂练习一、填空题1.游泳时,人跳进水里后觉得身体变轻了(填“轻”或“重”),这是由于水对人有一个浮力,方向是竖直向上的。
2.浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于它排开液体受到的重力,这就是著名的阿基米德原理。
写成公式就是F浮=G排。
3.浸在液体中的物体,当它受到的浮力大于所受的重力时,物体就上浮;当它受到的浮力小于所受的重力时,物体就下沉;当它受到的浮力等于所受的重力时,物体就悬浮在液体。
二、选择题4、关于浮力,下列说法中正确的是( D)A.浸在液体中的物体,上浮时受浮力,下沉时不受浮力B.浮力是液体或气体对物体向上的压力C.沉入水底的物体不受浮力D.浮力是物体受到液体或气体向上托起的力( A )5.浸在液体中的物体所受浮力的施力物体是A.液体B.地球C.水D.物体本身6、如图所示是质量不等,体积相等的A、B、C三个小球在水中的情况.则它们所受浮力的情况是( C)A.FA>FB>Fc B.FA=FB=FcC.FB=Fc>FAD.FB=Fc <FA7、将质量相等的木块分别放人盐水、水、酒精中,它们受到的浮力(ρ木=0.5×103kg/m3) ( D )A.在盐水中最大B.在水中最大C.在酒精中最大D.一样大8、将一铁块分别放人海水、水、酒精中,它们受到的浮力( C)A.在水中鼓大B.在酒精中最大C.在海水中最大D.一样大9、将一块冰放人盛水容器中,漂浮在水面,当冰融化后,水面将( A )A.不变B.上升C.下降D.无法确定三、实验题10、如图所示,烧杯中装满了密度为ρ的液体,现把一木块放入烧杯中,将溢出的液体收集起来,用量筒测出体积为V,则木块的质量为ρV,木块所受到的浮力为ρVg,浮力的计算公式为F=ρVg四、计算题11.如图所示,将一个质量为2.7 kg体积为3dm3的铝球分别投入水和酒精中,待球稳定后,求该球在水中和酒精中受到的浮力各为多少?( ρ酒精=0.8×103kg/m3) (在水中27N,酒精中24N)课堂巩固一、填空题1、一个物体,悬挂于弹簧测力计下,示数为20 N,将物体浸没于水中时,示数为10N,则物体受到的浮力大小为10N,其方向为竖直向上,浮力的施力物体为水。
一、利用浮力测固体质量的质量原理:根据物体漂浮在液面上时,F浮=G物=m物g,而F浮=液gV排,只要能测物体漂浮时的浮力,通过等量代换就能间接算出物体的质量,然后根据=m/v,求得待测物的密度。
对于不能漂浮的物体,要创造条件使其漂浮。
方法:等量代换公式变形充分利用漂浮F浮=G物的特点例1请利用一个量筒和适量的水测出一玻璃制成的小试管的密度,写出主要实验步骤和玻璃密度表达式。
分析:有量筒和水易测出试管的体积,要测其密度关键是如何通过等量代换找出质量。
空试管能漂浮在水面上F浮=G物,算出浮力就知道重力和质量.实验步骤:(如下图)(1)在量筒中倒入适量水,记下水面对应刻度V1.(2)将小试管放进量筒使其漂浮,记下水面对应刻度V2。
(3)将小试管沉浮在量筒里的水中,记下水面对应刻度V3.表达式:玻=拓展:利用上题中的器材,如何测出沙子的密度。
分析:沙子的密度大于水,要创造条件使其漂浮(将沙子放进漂浮的试管里),沙子重力等于试管增大的浮力。
实验步骤见图:表达式:其实上题中的试管就相当于浮力秤,将被测物放进漂浮的试管,增加的浮力即为被测物重力,G物=水g(V2—V1)。
“曹冲称象”也是利用这个原理测质量,使船两次浸入水中的深度相同,所受浮力相同,于是大象重等于石头重。
对于密度大于水的橡皮泥,可做成船状使其漂浮,测出V排算出浮力得到质量,再使其下沉测出体积,可算出密度。
二、利用浮力测固体物质的体积原理:根据F浮=液gV排得V排=,浸没时V排=V物,测出其浸没时受到的浮力,可计算物体排开液体的体积,即为物体体积.方法:等量代换公式变形充分利用浸没V排=V物的特点例 2 小新能利用的器材有:弹簧秤、大口溢水杯、口径较小的量筒、细线和足量的水,他要测量一石块的密度,请你写出他能用的两种方法并写出所测石块密度的表达式。
分析:用弹簧秤很容易测出石块的重力得到质量,但由于量筒口径较小,无法直接测出石块体积.若能测出其浸没时受到的浮力,根据F浮=ρ液gV排得V排=,浸没V排=V物可得石块体积。
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。
(3)再把橡皮泥团成实心球,放入量杯使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值V3。
(4)利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为ρ=____________。
(5)图ZX3-3是整个实验的操作情景,由图中示数可算出橡皮泥的密度是________kg/m3。
&图ZX3-34.小晨设计了一个实验,用排水法测某实心金属块的密度。
实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。
实验步骤如下:①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中,如图ZX3-4甲所示;②将金属块浸没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙所示;③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙所示;④将金属块放入小空筒,小空筒仍漂浮在水面,测得此时溢出水的体积为44mL,如图丁所示。
—图ZX3-4请回答下列问题:(1)被测金属块的密度是________g/cm3。
(2)在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
5.小明想测量一块塑料的密度,由于其密度小于水,在水中不能下沉,小明在该塑料块下方悬挂了一铁块,按照如图ZX3-5甲、乙、丙、丁所示顺序,测出了该塑料块的体积和质量。
图ZX3-5<(1)图丁中塑料块的质量是________g。
(2)这种塑料的密度是________kg/m3。
(3)仔细分析实验过程,你认为小明在天平使用过程中的不规范之处是____________________________________________________________________________________________________。
(4)为了减小实验误差,你认为合理的顺序是________。
(将图重新排序)6.小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。
图ZX3-6是小曼正确测量过程的示意图。
已知水的密度为×103kg/m3,g取10N/kg。
实验过程如下:图ZX3-6'①将适量的水倒入量筒中,如图甲所示,记录量筒中水的体积。
②将拴有石子的物块置于量筒内的水中,如图乙所示,量筒中水面所对应的示数为66mL。
③将待测液体倒入另一量筒中,如图丙所示,记录量筒中待测液体的体积。
④将上述石子和物块擦干后,置于量筒内的待测液体中,如图丁所示,量筒中液面所对应的示数为70mL。
由以上实验可知:(1)石子和物块在水中所受的总浮力为________N。
(2)待测液体的密度为________kg/m3。
(7.小明同学到宜兴龙背山森林公园游玩,在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体,在物理老师的帮助下到实验室进行了如下操作:(1)把该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图ZX3-7甲所示,说明该物体的密度________水的密度,此时物体所受浮力________物体的重力,对杯底的压力________物体的重力。
(均选填“大于”“等于”或“小于”)图ZX3-7(2)小明往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到待测物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
(3)小明测出一只待用的空烧杯的质量为。
(4)他取出玻璃杯中的待测物体,把盐水倒入空烧杯,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丙所示,天平的示数为________g。
-(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁所示,量筒内盐水的体积为________mL。
(6)通过以上实验,可以得到待测物体的密度为________kg/m3。
(7)一同做实验的小华认为只要稍微改变一下实验的顺序,就可以减小实验误差,你认为小华是怎样改变实验顺序的:____________________。
[将步骤(1)~(6)重新排序]8.小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。
(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻拨至标尺________零刻度线处,稳定时发现分度盘如图ZX3-8甲所示,要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往________(选填“右”或“左”)调。
图ZX3-8~(2)将挂饰放在已调好的天平上,测出其质量为。
(3)当她想测量挂饰的体积时,发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。
她的测量过程如下:①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150g。
②用细绳将挂饰拴好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水溢出)。
在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的示数为________g,则挂饰的体积为____________。
(已知ρ水=×103kg/m3)(4)小芳计算出金属挂饰的密度为________g/cm3;通过对照密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是________制品。
9.某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。
图ZX3-9[实验器材]待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适量水。
[实验过程](1)把杠杆的中点固定在支架上,并调节杠杆在水平位置平衡。
"(2)用细线将小石块拴好,把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡。
(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离L和钩码悬挂处与支点间的距离l,由杠杆平衡条件得出小石块的质量为________。
(4)在烧杯内加入适量水,将小石块浸没在水中,保持L不变,调节钩码m的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡。
(5)量出钩码所挂处与支点间的距离d,则小石块所受水的浮力为________。
(6)若水的密度为ρ,由阿基米德原理得出小石块的体积为________。
(7)由密度公式求出小石块的密度为________。
10.小明自制土密度计并测定盐水的密度。
、ZX3-10实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤:A.在竹筷一端缠上适量细铅丝,制成土密度计,用刻度尺测竹筷的长度L;B.把土密度计放入盛水的烧杯中,密度计漂浮时处于________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,此时用刻度尺测出液面上方竹筷的长度h1(如图ZX3-10所示);C.________________________________________________________________________(________________________________________________________________________。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题: (1)竹筷一端缠上细铅丝,是为了________________________________________________________________________________。
(2)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积________(选填“越小”或“越大”),所以密度计刻度的特点是________(选填“上大下小”或“下大上小”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________。
(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示) (4)竹筷密度的表达式:ρ竹筷=____________。
(铅丝质量、体积忽略不计)参考答案)1.(1) (2)2 (3) (4)[解析] (3)石块的体积V =V 排=F 浮ρ水g =2 N ×103 kg/m 3×10 N/kg=2×10-4 m 3=200 cm 3, 石块的质量m =G g=错误!= kg =480 g ,则石块的密度ρ=错误!=错误!= g/cm 3。
(4)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 N ,所以F′浮=G -F′示= N - N = N ,液体的密度ρ液=F′浮V 排g=错误!=×103 kg/m 3= g/cm 3。
2.(1)27 (2)10 (3) (4)偏小 (5)将金属块挂在弹簧测力计下方,浸没于盐水中,读出弹簧测力计的示数 F mg -FgV3.(2)阿基米德 (4)ρ水(V 2-V 1)V 3-V 1 (5)×1034.(1) (2)不变![解析] (1)根据题图甲与图乙的对比,得出金属块的体积V =20 mL =20 cm 3,将金属块取出,即图丙中液面离溢水杯口的体积为20 cm 3,然后将金属块放入小空筒,此时又溢出水44 cm 3,小空筒漂浮,此时金属块和小空筒排开水的总体积V 排=20 cm 3+44 cm 3=64 cm 3,且此时小空筒受到的浮力大小等于金属块的重力大小,因此金属块的总质量为排开水的质量,即金属块的重力为G =F 浮=ρ水V 排g ,金属块的质量为m =G g =ρ水V 排g g =ρ水V 排=×103 kg/m 3×64 cm3=64 g ,故金属块的密度为ρ=m V =64 g 20 cm3= g/cm 3。