浮力之多种方法测密度
- 格式:doc
- 大小:142.00 KB
- 文档页数:5
《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1cm 3;反之,1cm 3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:F G =浮物又,F V g ρ=浮液排 G V g ρ=物物物 所以:V V ρρ=液排物物 即: V V ρρ=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:Gm g=V V =物排 又因为: F G F V g gρρ-==浮拉排液液 所以: G m G V G F g G F gρρρ===--物液拉拉液 即:G G F ρρ=-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: F G =水 物体在另一种待测液体中的浮力:F G=液 所以:F F =水液 即:V V g g ρρ=水排水液排液V V ρρ=水排水液排液 化简有: V =V ρρ排水液水排液 即:液体的密度:V=V ρρ排水液水排液例如:一个木块静止在水中时, 有2/5的体积露出水面,放入另一种液体中静止时正好有1/4的体积露出液面,则这种液体的密度是2、放入待测液体中下沉的情况:固体在待测液体中下沉a 、测物体在空气中的重力记为Gb 、测该物体完全浸没在水中时的拉力记为F 1c 、测该物体完全浸没在待测液体中时的拉力记为F2 在水中时: 1G F F gV gV ρρ-===浮水排水水 在待测液体中时:2G F F gV gV ρρ-===浮液排液液两式相除得:12G F G F ρρ-=-水液所以: 21G F G F ρρ-=-液水 即:待测液体的密度: 21G F G F ρρ-=-液水例如:一个金属块用细线系住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 ,把金属块刚好浸没于另一种液体中,弹簧测力计的示数为4.5N ,则这种液体的密度是三、只用天平与烧杯(或溢水杯)求物体密度。
密度测量的原理是什么密度测量的原理是基于物体的质量与体积之间的关系。
密度是物体的质量与物体所占据空间的比值,通常用公式表示为密度(ρ)=质量(m)/体积(V)。
在实际测量密度时,可以采用多种方法。
以下是几种常见的密度测量原理:1. 浮力法:浮力法是一种通过物体在液体中浮力的测量来确定物体密度的方法。
根据阿基米德原理,当物体浸入液体中时,所受到的浮力等于物体所排除掉的液体的重量。
因此,通过测量物体浸入液体前后液体的质量变化,可以计算出物体的浮力,从而得到物体的密度。
2. 悬浮法:悬浮法是一种通过物体在液体中悬浮状态下的平衡条件来确定物体密度的方法。
在悬浮状态下,物体所受到的浮力等于物体的重力。
通过测量液体的密度和物体的体积,可以计算出物体的质量,从而得到物体的密度。
3. 比重法:比重法是一种通过比较物体与已知密度液体的比重来确定物体密度的方法。
比重是物体的密度与某一标准物质(通常是水)的密度之比。
通过浸泡物体于已知密度液体中,测量物体和液体的比重,可以计算出物体的密度。
4. 弹簧测力法:弹簧测力法是一种利用弹簧的弹性变形来测量物体重力的方法。
通过将物体挂在弹簧上,根据胡克定律可以得到物体所受重力的大小,进而计算出物体的质量。
同时测量物体的体积,可以得到物体的密度。
5. 共振法:共振法是一种利用物体共振频率与物体的质量和体积有关的原理来测量物体密度的方法。
通过在物体上施加周期性的力,当频率与物体共振频率匹配时,物体将共振产生振幅最大。
通过测量共振频率和物体的体积,可以计算出物体的密度。
综上所述,密度测量的原理主要是通过测量物体的质量和体积,进而计算出物体的密度。
不同的测量方法基于不同的原理,可以根据实际情况选择适合的方法进行测量。
五种方法求浮力一、五种方法求浮力1、由F浮=G物-F拉求浮力。
当物体的密度比液体的密度大时,物体被一个力拉住悬浮在液体中,则物体受到了三个力的作用,由同一直线上三力平衡,应用公式:F浮=G物-F拉,再由F浮=G物-F拉求浮力。
例1:弹簧秤下挂一铁块,静止时弹簧秤的示数是4N,将铁块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为3.5N,这时铁块所受的浮力是_________N。
例2: 弹簧测力计下吊着一重为1.47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0.98N。
则石块受到的浮力为。
例3.一个1牛的钩码,挂在弹簧秤钩上, 当钩码浸没在水中时弹簧秤的示数是0.87牛,这个钩码受到水的浮力是_____牛; 若钩码受到的浮力是0.1牛时,弹簧秤的示数应是_______牛。
例4.弹簧秤下悬挂一物体,在空气中称时弹簧秤的示数是392牛,浸没在水中时弹簧秤的示数是342牛,则物体受到的浮力是_______.例5.将质量为1kg的物体浸没在水中称,其重为8N,则该物体在水中受到的浮力是_______N,它的方向是_______(g取10N/kg)。
例6.如图10甲所示,物体重_______N。
把物体浸没在水中,弹簧测力计示数为3N,如图l0乙所示,则物体受到浮力为_______N。
还可利用此实验器材探究浮力大小与的关系。
2、应用F浮=F向上-F向下求浮力。
这是浮力的最基本的原理。
例:如图所示:某物块浸没在水中时,下表面受到水的压力为2.3牛,上表面受到水的压力为1.5牛,则该物块受到水的浮力为___ 牛,方向为________。
3、应用阿基米德原理F浮=G排=m排g计算浮力例1.将2.00牛的金属块用线悬挂,使其全部浸入盛满酒精的容器中,测得溢出的酒精重为0.32牛,则金属块受到的浮力是________牛。
例2.中国“辽宁号”航空母舰,舰长304米,舰宽70.5米,满载时排水量达67500吨,问:满载时所受的浮力为。
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。
十种密度测量方法
密度是物质的重量与其体积的比值,是物质的重要性质之一、测量密度的方法有很多种,包括以下十种:
1.比重法:将待测物质和已知密度的物质混合,测量混合物的比重,通过比较两者的比重来计算待测物质的密度。
2.饱和水浮力法:将待测物质放入饱和水中,根据物体在水中所受到的浮力来计算物质的密度。
3.浮标法:测量物质在液体中的浸没深度,根据浸没深度与物质密度的关系来计算物质的密度。
4.浮力法:利用物体在液体中所受到的浮力与物质密度的关系来计算物质的密度。
5.刚体浮法:利用刚体在液体中的浸没深度与物体密度的关系来计算物质的密度。
6.热胀冷缩法:通过测量物质在不同温度下的体积变化来计算物质的密度。
7.石油密度计法:利用石油密度计测量物质的密度。
8.空气浮力法:利用物体在空气中所受到的浮力与物质密度的关系来计算物质的密度。
9.精密天平法:采用精密天平测量物质的质量和体积,通过计算质量与体积的比值来计算物质的密度。
10.X射线测定法:利用X射线穿透物质的特性,通过测量X射线强度的变化来计算物质的密度。
以上是十种常见的密度测量方法,每种方法都有其适用的场景和精确度要求,根据具体情况选择合适的方法进行测量。
6种特殊法测密度及其步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by the editor. I hope that after you download them, they can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts,other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!密度是物质的重量与体积的比值,是一个物质的重要性质之一。
四种计算浮力的方法四种计算浮力的方法:这四种方法都可以用来计算浮力的大小,具体用哪一个要看所给的条件而定.希望通过以下题目的训练,并不断总结,能让你在今后做浮力计算题时有所帮助的,愿你的不懈努力能给你取得优异的成绩!方法一、压力差法:F浮=F向上-F向下(F向上=P向上S=ρ液gh1 S, F向下=P向下S=ρ液gh2S )方法二、称重法:F浮=G-F(G:物体本身的重力;F:物体浸在液体中时弹簧测力计的示数。
)方法三、原理法:F浮=G排=m排g=ρ液gV排(注意:G排:指物体排开液体所受到的重力;m排:指物体排开液体的质量;ρ液:指物体排开的液体密度;V排:指物体排开的液体的体积。
)方法四、平衡法:当物体漂浮或悬浮时, F浮=G#1、弹簧测力计下挂吊着一个重为1。
47N的石块,当石块全部浸入水中时,弹簧测力计的示数为0。
98N,求:(1)石块受到的浮力(2)石块的体积(3)石块的密度#2、体积为100cm3的物体浸没在水中时受到的浮力是多少,浸没在密度为0。
8×103kg/m3的煤油中时浮力是多少? ( g=10N/kg)#3、。
现有一边长为10cm的正方体物块漂浮在水中,如图所示,其上表面距水平面2。
5 cm,它的下表面受到的水的压力是多大?它受到的浮力多大?木块的密度是多少? ( g=10N/kg)第3题图#4、边长为0。
05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(含过程和结果)边长为0。
05m,的正方体实心物体挂在弹簧测力计下,物块浸没在水中,上表面与水面相平,木块静止时,弹簧测力计的示数F=2N,根据上述条件,请你求出相关的五个物理量.(含过程和结果)4题图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)水对容器底面的压强是多少?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?此时水对容器底的压强比第(1)问中的大还是小?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。
一:有天平无量筒(等体积替代法)液体:V 水=V 液;固体:V 溢水=V 固1. 周末,小明到超市购物口渴了,买了个酸奶, 喝了一口发现酸奶的味道与平时喝过的同样的酸奶似乎不同。
联想起近日新闻报道食品造假现象,他怀疑该酸奶掺了一定水分,于是他想通计测量酸奶密度的方法来判断。
你认为,正品酸奶掺水后其密度会_____ (填“ 变大”或“变小”)。
他看到超市售货处有电子秤,并向售货员要了一只小玻璃杯,借助一瓶矿 泉水,测出了酸奶的密度。
下而是他测量的过程,请你帮他补充完整。
①用电子秤测出空玻璃杯的质量m 0.②将玻璃杯装满矿泉水,用电子秤测出玻璃杯和水的总质量m 1。
③将玻璃杯中的水倒干净,___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________。
④酸奶密度的表达式为: ρ酸奶=_________________。
(用所测物理量的字母表示)答案:变小;装满酸奶,用电子秤测出玻璃杯和酸奶的质量m 2;m 2−m0m 1−m 0ρ水2. 如图所示,小陈同学为测量某液体的密度,准备了天平、玻璃杯等器材,在实验时发现没有准备量筒,于是从身边找来了一个体积为20cm 3的金属块和一些细线。
(1)将天平放在水平台上,将游码移到标尺左端的______刻度线上。
(2)此时,如果天平指针偏左,小陈同学应向_____(填“左”或“右”)调节______使天平横梁平衡。
(3)在玻璃杯中倒人适量的该液体,用天平称量液体和玻璃杯的总质量m 总时,向盘中加减砝码要用_______,不能用手接触砝码,称得m 总=123.2g 。
(4)将金属块浸没在液体中且不接触玻璃杯,液体无溢出,如图所示,天平平衡后,砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m=______g,则液体的密度ρ=____g/cm 3。
谈浮力计算的四种方法1、浮力大小测定物体所受的浮力等于物体在液面外弹簧秤读数F1(即为物体的重力G)与浸在液体中弹簧秤读数F2之差。
即F浮=F1-F2例1、一金属块所受的重力为26.5牛,用弹簧秤吊着金属块浸在水中,这时弹簧秤的示数为16.7牛,则金属块受到水对它的浮力为多少?解:由金属块浸在液体中受力分析,可得:F浮=G-F=26.5牛-16.7牛=9.8牛。
2、浮力产生原因分析如果物体与容器底部不密合情况下,浸在液体里的物体,由于液体内部的压强随深度的增加而增加,所以物体受到向上压力大于向下压力,物体受到向上与向下的压力差即为物体受到的浮力。
即F浮=F上-F下。
浮力的方向总是竖直向上的;如果物体底部与容器底部密合时,则底部受向上的压力为零,即浮力也为零。
例2、把边长为10厘米的正方体物块水平地浸入水中,其上表面距水面5厘米,则这个物块上表面受到的压力大小为_____牛,下表面受到的压力大小为_____牛,其浮力的大小为_______。
若该物体下沉到盛水容器的底部,且与底部紧密结合,则该物体受到的浮力是_____牛。
解:上表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.05米=490帕下表面所在处的液体的压强为p=籽gh=103千克/米3×9.8牛/千克×0.15米=1470帕物块上表面受到的向下的压力大小为F下=pS=490帕×(0.1米)2=4.9牛。
物块下表面受到的向上的压力大小为F 上=pS=1470帕×(0.1米)2=14.7牛。
物块左右两侧面受到的压力相平衡。
所以物块受到的浮力大小为F浮=F上-F下=14.7牛-4.9牛=9.8牛。
如果物体底部与容器底部密合,则物体受到的浮力为0牛3、对浮体或悬浮体,由平衡条件可知:F=G如果题中已知明确是浮体问题,应抓住浮体平衡条件来求F=G,但往往题目给予一些条件(如多余),需要先进行判断物体所处的状态。
密度的特殊测量方法密度是物体质量与体积的比值,常用的测量方法有一些特殊的方法,下面将介绍几种常见的特殊测量方法。
1.浮力法浮力法是通过物体在液体中受到的浮力来测量物体的密度。
根据阿基米德原理,当物体浸泡在液体中时,物体所受到的浮力等于其排开的液体的重量。
因此,可以将待测物体悬挂在天平上,记录下其在空气中的质量,然后将其浸入一个已知密度的液体中,记录下物体在液体中的浸泡质量。
通过浮力法可以计算出物体的密度。
2.度量密度法度量密度法通过测量物体在空气和液体中的相对浮力来计算其密度。
首先,将待测物体悬挂在天平上,记录下其在空气中的质量,然后将其浸入一个已知密度的液体中,记录下物体在液体中的浸泡质量。
根据阿基米德原理,物体在液体中所受到的浮力等于其在空气中的质量与在液体中质量之差。
通过测量相对浮力可以计算出物体的密度。
3.音速仪法音速仪法是通过测量物体对声波传播速度的影响来计算其密度。
首先,将待测物体悬挂在一根线上,然后在物体旁边以特定频率的声波进行振动。
根据声波传播的速度和谐振频率之间的关系,可以计算出物体的密度。
4.吸附法吸附法是通过观察物体对流体的吸附行为来计算其密度。
例如,可以将待测物体放置在一个已知密度的流体中。
如果物体比流体密度小,则会浮在流体表面,如果物体比流体密度大,则会下沉。
通过观察物体在流体中的位置可以判断出其相对密度。
5.共振法共振法是通过观察物体在特定频率下的共振现象来计算其密度。
一种常见的方法是通过将物体悬挂在弹簧上,然后在物体旁边以不同频率的外力作用使其振动。
当外力频率与物体固有频率相同时,物体会出现共振。
通过观察共振频率可以计算出物体的密度。
以上是一些常见的特殊测量密度的方法,每种方法都适用于不同的情况和物体的测量。
这些方法可以提供更准确的密度测量结果,尤其适用于一些特殊形状、密度较小或密度较大的物体。
在实际应用中,可以根据需要选择合适的方法进行测量。
浮力测密度专题难点突破一、利用弹簧称测浮力【例1】弹簧测力计是测力工具,但如果利用阿基米德原理和密度知识,它的作用就可以扩展开来。
举个例子,如图所示,把一个金属块挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的示数为G,如果把物体浸没于水中,弹簧测力计的示数为F,可以得出几个物理量呢?1、金属块的质量m金属=2、金属块受到的浮力F浮=3、金属块排开水的重力G排水=4、金属块排开水的体积V排水=5、因为金属块是浸没在水中,所以金属块的体积V金属=V排水=6、金属块的密度ρ金属=如果再把此物体浸没在一种未知液体中,弹簧测力计的示数为F′,则液体的密度ρ液= 【例2】在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。
求:(1)分析图像可知,圆柱体重力是________N;(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是______N;(3)圆柱体的体积是_________m3;(4)圆柱体的密度是_________kg/m3;(5)分析图像BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越________(选填“大”或“小”);(6)分析图像CD段,可得结论:__________________________________________。
例2例3【例3】张羽做完“认识浮力”和“浮力的大小跟哪些因素有关”两个探究实验后,联想前面学过的知识,他用图中实验装置,测出果汁的密度,其表达式为ρ2=。
【巩固练习】1.为了探究浸在液体中的物体所受的浮力跟它排开液体所受的重力的关系,某同学进行了下图所示的实验:(1)你觉得合理的实验顺序是。
(2)选用其他液体多次实验后,可得出结论:浸在液体中的物体所受的浮力,大小。
(3)图乙中,浸没在水中的合金块匀速向下运动的过程中,合金块所受的浮力(填“变大”、“不变”或“变小”)。
计算浮力的四种方法安徽杨飞浮力知识是力学中的重要内容,也是中考的重点之一。
下面结合2014年中考试题分别讲述计算浮力的四种方法,供同学们参考。
一、称重法用弹簧测力计分别称出物体在空气中的重G和在液体中的重G′,两次示数之差就是物体所受的浮力,即F浮=G- G′。
例1 (2014娄底)如图1所示,某物块用细线系在弹簧测力计下,在空气中称时示数为15N,浸没在水中称时示数为5N,则此时物块受到水的浮力为______N,如果物块继续下沉,则此物块所受到的浮力_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
解析根据称重法可知,物块受到水的浮力为F浮=G-G′=15N-5N=10N;浮力的大小与液体的密度和物体排开液体的体积有关,与物体浸没在液体中的深度无关,当物块继续下沉时,液体的密度和物块排开液体的体积均不变,故物块所受的浮力不变。
答案10 不变二、排液法浸在液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小,即F浮=G排=ρ液gV排。
在运用该方法计算浮力时要注意以下几点:(1)ρ液是指液体的密度,而不是物体的密度;(2)V排是指物体排开液体的体积,不是液体的体积,也不是物体的体积,只有当物体浸没在液体中时,V排才等于V物;(3)该方法也适用于气体浮力的计算;(4)V排的单位要用m3。
例2 (2014汕尾)如图2所示为某种型号潜水艇,其体积为5×103m3,则它在潜入到水下执行任务时所受浮力为_______N。
(海水的密度近似取1.0×103kg/m3,g取10N/kg)解析当潜水艇潜入到水下时,V排=V艇=5×103m3,由公式F浮=ρ液gV排可知,潜水艇受到的浮力F浮=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×103m3=5×107N。
答案5×107三、平衡法当物体漂浮在液面或悬浮在液体中时,物体受到的重力和浮力是一对平衡力,故物体所受的浮力的大小等于自身的重力,即F浮=G物。
悬浮测密度原理悬浮测密度原理基于物体在液体中的浮沉条件,即当物体完全浸没在液体中时,如果物体受到的浮力等于它的重力,那么物体就会处于悬浮状态。
此时,物体的密度等于液体的密度。
悬浮测密度的实验通常使用密度计来进行。
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。
密度计的原理是利用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。
当密度计放入液体中时,它受到的浮力等于它所排开的液体的重力,也就是与密度计自身重力相等。
由于密度计本身是密封的,它的体积不会发生变化,因此它所排开的液体的体积也是一定的。
这个体积与密度计浸入液体的深度有关,而与液体的密度无关。
当密度计所受的浮力等于它的重力时,它浸入液体的深度就是一定的,这个深度与液体的密度有关。
液体的密度越大,密度计浸入液体的深度就越小;反之,液体的密度越小,密度计浸入液体的深度就越大。
因此,可以通过观察密度计浸入液体的深度来测量液体的密度。
悬浮测密度的方法还可以采用“等质量替代法”、“等体积替代法”或“等密度替代法”。
其中,“等密度替代法”就是使物体在液体中处于悬浮状态,此时物体的密度等于液体的密度。
这种方法可以方便地测量出物体的密度,而不需要使用天平或量筒等工具。
例如,在测量酱油的密度时,可以使用一个干净的空塑料瓶盖,将其放入水中处于漂浮状态,然后向瓶盖内逐渐添加米粒,直到瓶盖在水中处于悬浮状态。
此时,瓶盖内米粒的质量就等于瓶盖所排开的水的质量,而瓶盖的体积则等于它所排开的水的体积。
因此,可以通过测量瓶盖内米粒的质量和体积来计算出酱油的密度。
总之,悬浮测密度原理是一种基于物体在液体中浮沉条件的测量方法,它可以通过观察物体在液体中的状态来测量液体的密度或物体的密度。
这种方法具有简单、方便、精度高等优点,在实际应用中得到了广泛的应用。
1 初中物理密度测量方法总汇一、 有天平,有量筒(常规方法)1. 固体: m 0V 1V 2 表达式:2. 液体 m 1V m 2 表达式:二、 有天平,无量筒(等体积替代法)1. 固体 m 0m 1m 2 表达式: 2. 液体01m 2 表达式:012m V V ρ=-12m m Vρ-=器材:石块、天平和砝码、量筒、足够多的水和细线(1) 先用调好的天平测量出石块的质量0m(2) 在量筒中装入适量的水,读取示数1V(3) 用细线系住石块,将其浸没在水中(密度小于液体密度的固体可采用针压法或坠物法),读取示数2V 器材:待测液体、量筒、烧杯、天平和砝码(1) 在烧杯中装入适量的待测液体,用调好的天平测量出烧杯和液体质量1m(2) 把烧杯中的部分液体倒入量筒,读取示数V (3) 用天平测得烧杯中剩余液体和烧杯的总质量2m 0120012m m m m m m m ρρ+-=+-水水m =仪器:石块、烧杯、天平和砝码、足够多的水、足够长的细线(1) 用调好的天平测出待测固体的质量0m(2) 将烧杯中盛满水,用天平测得烧杯和水的质量1m (3) 用细线系住石块,使其浸没在烧杯中,待液体溢出后,用天平测得此时烧杯总质量2m 102010m m m m m m ρρ--=-水水m =仪器:烧杯、足够多的水,足够多的待测液体、天平和砝码 (1) 用调整好的天平测得空烧杯的质量为0m(2) 将烧杯装满水,用天平测得烧杯和水质量为1m (3) 将烧杯中的水倒掉,然后在烧杯中装满待测液体,测得此时烧杯和液体的质量为2m2 器材:天平、待测试管,足够多的水(1) 在量筒内装有适量的水,读取示数1V(2) 将试管开口向上放入量筒,使其漂浮在水面上,此时量筒示数2V(3) 使试管沉底,没入水中,读取量筒示数3V器材:水槽、烧杯、量筒、足够多的水和细线、石块、笔或橡皮筋 (1) 用细线系住石块,将其放入烧杯内,然后烧杯放入盛有水的水槽内,用笔在烧杯上标记出液面(2) 取出塑料盒内的固体,往里缓慢倒入水,直到量筒内液面达到标记的高度(3) 将烧杯内水倒入量筒内,读取示数为1V(4) 在量筒内装有适量的水,示数为2V ,然后通过细线将固体放入液体内,测得此时示数为3V 器材:量筒、足够的水、待测液体、密度较小的固体(1) 量筒内装有体积为1V 的水(2) 将一密度较小的固体放入水中,测得体积为2V (3)在量筒内装入适量的液体,测得体积为3V (4) 再将固体放入该液体内,测得体积为4V三、 有量筒,无天平1. 固体V 1V 2V 3表达式: b 、(曹冲称象法)123 表达式:c 、 V 2V 3 公式: 3. 液体a 、等浮力法1234 公式:212131V V V V V V ρρρ--=-水水m=()2131V V V V ρρ-=-水43212143V V V V V V V V ρρρρ---=-液水水g()=g()132V V V ρρ=-水器材:量筒、待测固体、足够的水和细线、木块或塑料盒(1) 将一木块放入盛有水的量筒内,测得体积为1V(2) 将待测固体放在木块上,测得量筒示数为2V(3) 然后通过细线将固体也放入量筒内,此时量筒示数为3Vb、(曹冲称象法)12表达式:四、只有弹簧测力计1.固体(双提法)GF表达式:2.液体(三提法)GF1F2表达式:五、只有刻度尺1.土密度计法表达式:21VVρρ=水ρρρ=水排水GgV=G-F,G-F0120201F Fρρρρ=++=水排液排液水G gV=gVG-FG-F1212h hh hρρρρ-∆=-∆水液液水gh=gh器材:小烧杯、水槽、量筒、待测液体、足够的水(1)在小烧杯中倒入适量的水,然后将小烧杯放入一个水槽内,标记出液面高度(2)将小烧杯中的水倒入量筒内测得体积为1V(3)将小烧杯放在大烧杯内,将待测液体缓慢的倒入小烧杯内,直到水槽内液面上升到标记处(4)将小烧杯内的待测液体倒入量筒内测得体积为2V器材:弹簧测力计、烧杯、足够的水和细线、石块(1)用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得石块的重力G(2)用弹簧测力计悬挂着固体,将其完全浸没在盛有水的烧杯内,此时示数为F34器材:刻度尺,烧杯、足够的水和待测液体、粗细均匀的塑料棒或木棒,足够的金属丝(1) 取粗细均匀的木棒,用刻度尺测量其长度h ,底部缠上足够的金属丝(2) 烧杯中装入足够多的水,将木棒放入烧杯内竖直漂浮,用刻度尺测量露出水面的高度1h ∆(3) 倒掉烧杯中的水,装入足够多的待测液体,将木棒放入烧杯内,使其竖直漂浮,用刻度尺测量露出液面的高度2h ∆2. 等压强法h 2表达式:器材:玻璃管、橡皮膜和细线、烧杯、足够多的水和待测液体、刻度尺 (1) 使用刻度尺测出试管的长度h ,通过细线用橡皮膜将玻璃管一端密封住 (2) 玻璃管内部装有适量的待测液体,用刻度尺测量液面高度为1h ,缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平 (3) 测得玻璃管露出水面的高度h ∆ 11)h h h h ρρρρ-∆=-水液液水gh =g(h。
浮力之多种方法测密度
二、重点难点精析
1. 两提法
仪器:弹簧秤、水、容器
一提解决质量
G m
g =
二提解决体积F浮=G-F
F V V
g
ρ
=浮物排
水
=
2. 三提法
器材:弹簧测力计、烧杯、水、待测液体、、石块、细线A在水中所受的浮力F浮=G-F1=ρ水·g V A
A 在液体中所受的浮力2·A F G F gV ρ'=-=浮
液 21G F G F ρρ-=-液水得: 21G F G F ρρ-=-液水
3.二漂法
器材:均匀的木棒〔一端缠细铁丝〕+刻度尺+水+烧杯
分析:漂浮:G =F 浮
两次浮力相等ρ水·g V 排水=ρ液·g V 排液
ρ水gS 木h =ρ液gS 木H h H ρρ=液水
4. 一漂一沉法
仪器:量筒+水+小烧杯
mg =ρ水g (V 1-V 2)一漂得质量G =F 浮
V = V 3-V 1一沉得体积2131V V V V ρρ-=-水
三、典型例题
1.在课外小组活动中,小刚将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块分别浸没在水和盐水中,弹簧测力计的示数如图所示,石块在水中所受的浮力为_____________N ;盐水的密度为_____________。
解析:〔1〕石块在水中所受的浮力是1N ;
〔2〕由21
G F G F ρρ-=-液水得盐水的密度为1.1×103kg/m 3 2.〔2010,XX 〕小明自制土密度计并测定盐水的密度。
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:
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝,制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L 。
③把土密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面以上竹筷的长度h 1〔如图所示〕。
④___________________________________________________。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题:〔ρ水=1.0g/cm 3F 浮=ρ液·g V 液=G 物〕 〔1〕竹筷一端缠上铅丝,是为了_____________
〔2〕密度计是利用_____________条件工作的。
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〞〕。
〔3〕被测盐水的密度表达式:ρ盐水= _____________ 〔不计铅丝体积〕
解析:〔1〕密度计是利用物体漂浮式,F 浮=G 物的原理来工作的,为了使密度计能够漂浮在液体中,应该使密度计的下端较重,在竹筷一端缠上铅丝,就是为了使竹筷能够竖直漂浮在液体中。
〔2〕由F 浮=G 物和阿基米德原理得,ρ液·g V 液=G 物,可知被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小;
〔3〕要测盐水的密度,可把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h 2,则F 浮水=F 浮盐水=G 物,即ρ水·g V 排水=ρ盐水·g V 排盐水也就是ρ水·g(s -h 1)= ρ盐水·g(s -h 2),则盐水的密度12l h l h ρρ-=-盐水水
答案:④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h 2 〔1〕密度计能够漂浮在液体中
〔2〕漂浮 越小
〔3〕12
l h l h ρρ-=-盐水水 3.底面积为2×10-2m 2
的圆柱形容器中装有水。
木块A
的体积为1×10-3m 3。
金属块B 的体积为1×10-4m 3。
把B 叠
放在木块A 上并把它们放入水中,静止时,金属块B 和木
块A 恰好浸没在水中,如图(甲)所示。
若把金属块B 从木块
上拿下并放入水中,静止时,容器中的水面降低了2cm ,如
图(乙)所示。
求:金属块B 的密度。
(g =10N/g)
分析与解:
A 和
B 悬浮,G G F F +A B 浮A 浮B +=——① A 漂浮,G F 'A 浮
A =——② ①-②G F F F F ''+-+
B 浮A 浮B 浮
A 浮
B =,G F gS h ρ-∆B 浮B 水=
∵F g V gS h ρρ∆∆=∆浮A 水水=
g V g V gS h ρρρ∆-∆=∆B B B 水水
1S h V ρρ⎛⎫∆=+ ⎪⎝⎭
B 水B 222432102101110m m m ρ---⎛⎫⨯⨯⨯=+ ⎪⨯⎝⎭水 ρB =5ρ水=5×103kg/m 3
4. 一个瓶子的质量为20g ,装满水时,用天平测得总质量为120g ,若用这个瓶子装密度为1.8×103kg/m 3的硫酸最多可装多少千克?
分析:本题的关键的点在于懂得“瓶子的容积装满液体时液体的体积,同一个瓶子,装满不同的液体时,液体的体积都相等〞。
因为硫酸的密度是已知的,因此要求出瓶子最多可以装多少硫酸,只需知道硫酸的体积。
而硫酸的体积等于瓶子容积,因此求出瓶子的容积是关键。
根据装满水时水的质量和水的密度求出水的体积〔等于瓶的容积〕,就可求出最多能多少千克硫酸了。
解:〔分步求解是最基本的解题方法〕
根据水的质量m 水=120g-20g=100g=0.1kg 和水的密度ρ水=1.0×103 kg/m 3求出水的体积为: 43330.11101.010/m kg V m kg m
ρ-==⨯⨯水水水= 则硫酸的体积为V 硫酸=V 容=V 水
m 硫酸=ρ硫酸·V 硫酸=1.8×103 kg/m 3×1×10-4m 3 =0.18kg。