初二专题浮力测密度
初二物理力学---浮力----密度计
浮力--------密度计密度计知识点:(1)密度计的构造:密度计的读数是下大上小,从上至下的刻度值是逐渐增大的,但刻度不均匀,上疏下密。
(2)密度计的原理:根据物体重力和漂浮时浮力大小相等的原理制成的具体分析过程:密度计在不同液体中都是漂浮状态,因为重力不变,所以同一密度计在不同液体中①浮力都相等、②排开液体重力大小相等、③排开液体质量相等;④利用密度计确定密度大小关系:根据F浮=ρ液gV排可知,在F浮与g均相等可知,V排越大,液体密度越小,V排越小,液体密度越大。
一、选择专题1.有两根完全相同且粗细均匀的木棒,两名同学分别在木棒一端缠绕质量不同的细铜丝制成A、B两只简易密度计,把它们放入同一个盛有水的容器中,静止后如图所示。
下列说法正确的是()A. 密度计A所受浮力比它的重力小B. 密度计A的重力比密度计B的重力大C. 两密度计所受的浮力相等D. 两密度计在水面处的刻度值不同甲乙两个完全相同的圆柱形容器静止放在水平桌面上,分别装有A、B两种不同液体。
将同2.(多选)一支密度计分别放在两种液体中,静止时密度计在两种液体中的情况如图所示,此时两容器中液面相平.下列说法正确的是()A. 液体A的密度小于液体B的密度B. 密度计在液体A中受到的浮力大于在液体B中受到的浮力C. 甲容器中液体对容器底的压强小于乙容器中液体对容器底的压强D. 甲容器对桌面的压力大于乙容器对桌面的压力3.某同学在粗细均匀的木棒上缠绕一些细铜丝,制作简易密度计 A ,如图10甲所示。
将A 依次放入一系列密度已知的液体中,每次当 A 在液体中处于竖直漂浮状态时,在木棒上标出与液面位置相平的刻度线及相应密度值ρ,并测量木棒浸入液体的深度h ,再利用收集的 数据画出h ρ-图像,如图10乙中图线①所示。
该同学继续选用了与A 完全相同的木棒,并 缠绕了不同质量的铜丝制作简易密度计B 。
将B 同样依次放入一系列密度已知的液体中进行实验,得到图10乙中图线②。
利用浮力测密度实验
利用浮力测密度实验浮力测密度实验是一种非常常见的物理实验,可以用来测量物体的密度。
该实验通常分为两个步骤:首先是测量物体在水中的浮力,然后根据浮力计算出物体的密度。
下面详细介绍一下该实验的步骤和原理。
实验步骤:1. 准备实验器材为了进行该实验,需要准备一些实验器材,包括一个简易的浮力测量装置、不同体积的物体、计算器、容量为100毫升的量筒、一些水和一个称量器。
2. 测量物体在水中的浮力首先,将装置中的水加至适当的高度,然后将要测量的物体悬挂在给定的提示位置,记录下物体下沉的深度,即水位的变化。
通过根据实验中记录的深度变化,可以推算出物体在水中的浮力。
具体来说,浮力等于困在水中的物体受到的向上推力,这个推力等于水的体积乘以受到的水压力。
4. 计算物体的密度在得到物体的浮力后,可以根据 Archimedes 原理计算出物体的密度。
原理表明,浸没在流体中的物体得到的浮力等于被位于流体中的物体的重量。
因此,物体的密度等于物体的重量除以物体受到的浮力。
原理:实验注意事项:1. 确保实验装置完整和清洁,并使重心处于水平线上,以防止装置倾斜。
2. 确定水的体积和质量,以便计算物体的浮力。
3. 在实验过程中要注意使用手套和护目镜,以防止受到溅射的水的损害。
4. 测量物体的重量时,应该排除任何悬挂它的支撑的重量,以便得到更准确的结果。
结论:浮力测密度实验是一种非常有用的物理实验。
通过测量物体在水中的浮力,可以非常准确地计算出物体的密度。
该实验也可以用来评估不同材料的密度和性质,并可以在工业和实验室环境中应用,以帮助工程师和科学家了解材料的性质。
物理人教版八年级下册利用浮力知识测密度
(3)用细铁丝将木块全部压入液体中, _______________ 表达式ρ
液
= _________ 。
9.给你一只量筒和足够的水,怎样测定橡皮 泥的密度?已知橡皮泥的密度大于1.0×10 3 Kg/m3 ,请写出以下未完成的主要步骤及密 度的计算式(用实验所测得的物理量表示) 实验步骤:
(1)在量筒里倒入适量的水,记下水面到达 1 的刻度 V (2)----------------------------(3)------------------------------密度的计算公式:----------------
根据此题能否设计一种测金属块密度的 方法?
2、湖州北郊寿山乡出产一种珍贵的寿山石 极品——“田黄”。现有一块形状不规则的 “田黄”石(约橡皮擦大小),请你在不 破坏原样的情况下,从刻度尺、调好的天 平(含砝码)、弹簧测力计、细线、足够 的水、溢水杯、玻璃杯(大、小)中选出 所需要的器材,测定这块“田黄”石的密 度。
G (V2 -V ) g 1
方法三:1、用弹簧测力计测出 空牙膏皮所受重力G 2、把空牙膏皮压扁排出其中的 空气后,挂在弹簧测力计下,使 空牙膏皮浸没在水中,记下测力 计示数F 水
G G-F
方法四:1、向量筒中倒入适量水, 测出水的体积V1 2、让空牙膏皮漂浮在水面上,记下 此时的体积V2 3、把空牙膏皮压扁排出其中的空气, 使其浸没在水中,记下总体积V3
三.测漂浮物体的密度
7、用量杯测蜡的密度
目的:测密度小于水的物体的密度 器材:量杯一个、 蜡块、 大头针一只 、水
8 、小红用量筒、一根细铁丝和一块已知密度为 ρ 木的小木块测量液体的密度。请将实验步骤填写 完整并写出ρ 液的表达式: (1)在量筒内放入适量的待测液体,记录量筒中 液面处的刻度V1 (2)将木块放入量筒中漂浮, _____________________
利用浮力测密度带答案
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--=。
(完整版)利用浮力测量物体密度
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。
中考物理专题 利用浮力测固体和液体的密度
V水
V排
G G1 ρ水 g
F浮 液 G G 2
水
液体
ρ液g V排 G G 2
ρ液
G G
G2 G1
ρ水
4、只给天平,不给量筒测固体密度(反作用力法)
(1)m物
(2)m1
(3)m2
(4)推导: F浮 F压
水 gV排水 (m2 m1)g
V物
V排水
m2 m1
水
m物 m物 水
V 物 m2 m1
(4)推导:
F浮 G 1 G 2
ρ水g V排 G 1 G 2
V木
V排
G 1G 2 ρ水 g
m
木
G g
ρ木
G
G 1 G
ρ水 2
3、测液体的密度(等效替代法)
实验器材:弹簧测力计、烧杯、小石块、细线、水、待测液体
实验步骤:
(4)推导:
(1)G (2)G1 (3)G2
F浮 水 G G 1 ρ水g V排 G G 1
不接触烧杯),此时天平平衡时测量值为m2,如图6所示。
下列说法正确的是
A.物体在水中受到的浮力是mog
BC
B.物体在水中受到的浮力是(m2一m1)g
C.物体的密度是
m0 m2-m1
ρ水
D.物体的密度是
m
m0 2-m0
ρ水
图6
(2011天津中考)
小结
※解决质量用:
①天平 ②弹簧测力计
mG g
③量筒和水 漂浮(二力平衡)
法四:曹冲称象法
7、练习(06天津中考)
小明想测量一枚合金戒指(10g左右)的密度,来到实验室,张老师拿给他以下 器材,250cm3(分度值为5cm3)、100cm3 (分度值为2cm3)、 50cm3 (分度值 为1cm3)的量筒各一个,量程为5N、分度值为0.2N的弹簧秤一个,最小砝码为 1g、标尺的最小刻度为20mg的托盘天平一台(已调平衡),还有一个小烧杯, 足量的细线和水。让他从这些器材中选用一部分进行测量。请你帮助小明设计一 个最佳的测量方案,使测量结果尽量精确。要求: (1)写出选用的器材 (2)写出主要的实验步骤 (3)推导出计算戒指密度的公式
专题9 浮力法测密度
浮=ρ
液
gV
排可得,未知液体的密度
ρ
液=gFV浮排
=
____h____。(均用测得量的字母表示,水的密度为 ρ 水)
图3
专题9 浮力法测密度
1.(2)大烧杯中的水面到达标记处 相等
(3)ρ 水 V1
(4)V2-V1
ρ水V1 (5)V2-V1
2.(1)26.4 (3)2.4×103 (4)偏小
3.(1)SH
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2.小明想用自己所学的物理知识测出鹅卵石的密度。于是他从实验
室取来天平、烧杯、水和细线进行测量。(ρ水=1×103 kg/m3) (1)小明用调好的天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时所用砝码和游
码的位置如图2-甲所示,则鹅卵石的质量为__2_6_._4___g。
(2)在烧杯内装入适量的水,用天平测得烧杯和水的总质量为57.8 g。
=m排 ρ液
;(2)浮力法测液体密度的原理:ρ 液=gFV浮排
。
专题精练
返回称象”的启发,小明利用大烧杯、小烧杯、量筒、油
性笔和足量的水(密度为ρ水),测量小石块(不吸水)的密度,实验步骤如 图1所示。
(1)使小烧杯漂浮在装有适量水的大烧杯中,将小石块放入小烧杯
专题9 浮力法测密度
专题9 浮力法测密度
专题概述
专题精练
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专题概述
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专题9 浮力法测密度
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1.本专题主要考查内容:利用浮力测密度。
2.解题技巧:(1)浮力法测固体密度的原理:ρ 物=mV 。漂浮
或悬浮时有 m 物=m 排=Gg排 =ρ 液 V 排,浸没时有 V 物=V 排=ρF液浮g
ρ 水 gSH
(2)Sh
浮力测密度专题难点突破
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”)。
利用浮力知识测密度的方法
利用浮力知识测密度的方法在物理学中,浮力是指在液体或气体中,物体所受的向上的力。
根据阿基米德定律,浸入液体或气体中的物体所受的浮力等于其排开的液体或气体的重量。
因此,利用浮力可以测量物体的密度。
测量物体密度的方法一般分为静态法和动态法。
首先介绍静态法,该方法适用于测量密度较小的固体物体。
静态法:1.准备一个已知密度的测量体(如一个正方体),并将其完全浸入液体中,测量其重量为W(L1)。
2.测量待测物体的质量为m,然后将其通过一个细线悬挂到已知测量体下方,确保待测物体完全浸入液体中。
3. 此时物体受到浮力F,并且满足F = mg(质量*重力加速度)。
测量待测物体和测量体共同悬挂的重量为W(L2)。
4.利用测力仪或天平等仪器测量W(L2)-W(L1)的差值作为物体所受的浮力F。
在计算测量物体的密度之前,需要找到一个已知密度物体的密度值ρ(K)。
根据阿基米德定律,测量体在液体中受到的浮力等于排开的液体的重量,即F=ρ(K)*V*g(密度*体积*重力加速度)。
通过这个公式,可以计算出密度为ρ(K)的物体排开液体的体积V(K)。
此时用物体所受的浮力F除以重力加速度g,即可得到已知密度物体排开液体的体积,也即是已知密度物体的体积(V(K)=F/g)。
5.接下来计算待测物体的体积V。
待测物体受到的浮力F=m*g(m为待测物体质量,g为重力加速度)。
所以待测物体的体积可以通过V=F/g计算得出。
6.最后计算待测物体的密度ρ(d)。
由于测得的密度为ρ(K),体积为V(K)的物体排开了液体,而待测物体的体积为V,所以待测物体排开的液体的体积为V(K)-V。
所以,待测物体的密度可以通过ρ(d)=m/(V(K)-V)来计算得出。
动态法:上述静态法适用于测量密度较小的固体物体,但对于密度较大的物体或液体,可以使用动态法。
1.准备一个已知密度的测量体(如一个空心球体),并将其完全浸入液体中,测量其重量为W(L1)。
2.先测量测量体在空气中的重量为W(A),然后将其浸入液体中,测量其在液体中的重量为W(L2)。
浮力之多种方法测密度
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 mg =二提解决体积F浮=G-FF V Vgρ=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 AA 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21G 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。
利用浮力知识测密度的方法
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。
利用浮力测密度的六种方法
利用浮力测密度的六种方法
1. Archimedes定律法:将待测物体放入水中测量位于水中和浸水后浮起水平面之间的高度差,再根据Archimedes定律来计算其密度。
2. 密度瓶法:将已知密度溶液装入密度瓶中,并称重,再将待测物体放入密度瓶中测量深度差,然后用密度瓶重量减去溶液重量来计算物体重量,从而计算其密度。
3. 浸水重法:将待测物体悬挂于天平上,先测量物体质量,再将其浸入水中进行测量,用物体质量减去浸水后的重量,再除以物体体积来计算物体密度。
4. 质量比法:用已知密度物质(如水)将待测物体浸入,并测量物体和物质的质量,然后用物体和物质质量的比来计算物体的密度。
5. 倾斜法:利用倾斜装置,将待测物体倾斜至倾斜角度,测量物体和框架的重量,从而计算物体密度。
6. 倒置法:将待测物体浸入水中并放入一个漏斗中,在物体上方装上压力计,使物体处于平衡状态,测量压力计读数,再除以物体体积来计算物体密度。
用浮力测密度的几种方法 (精简版)
表达式: ρ瓷
=
m瓷 V瓷
=( (hh32
-
hh11) )ρ水
3、称重法测液体密度(ρ物> ρ水)
相等V排
G石
F拉1
F拉2
分析:
水
未知液体
F浮水 = G石 - F拉1 = ρ水 gV石 ①
F浮液 = G石 - F拉2 = ρ液 gV石 ②
② ①
得:
G石 - F拉2 G石 - F拉1
=
ρ液 ρ水
表达式:ρ液
G石
一提解 决质量m石 Nhomakorabea=
G石 g
水
表达式:
物
G物 G物
F
水
F’
二提解决体积
F浮 G石 - F
V石
V排
G石 - F
水 g
器材: 弹簧测力计、物块、细线、水、 盛水的烧杯
主要步骤:
(1)用细线拴住物块挂在弹簧测力计上测 出其重力G物 ;
(2)将物块浸没在水里,读出弹簧测力
计示数为F’。
表达式:
利用浮力测密度
晋江西滨中学 初二物理备课组
※测物体的质量
①天平
②弹簧测力计
mG g
③量筒和水 漂浮(二力平衡)
G F浮 G排 m=m排
m 水V排
※测物体的体积
①刻度尺(物体形状规则)
②量筒、水、(加)大头针
③ 弹簧测力计、水、细线
利用浮力:
V物
V排
F浮
水g
G F
水g
1、称重法测固体密度(ρ物> ρ水):
=
G - F拉2 G - F拉1
ρ水
器材: 弹簧测力计、金属块、细线、盛待测液 体的烧杯、盛水的烧杯
利用浮力知识测密度专题
1、测物体的密度
器材: 弹簧测力计、杯子、水、 细线、 物体(ρ物>ρ水) 步骤:
表达式:
双提法测固体密度
(物 水 )
F
二提解决体积
F浮 G F示 F浮 V物 V排 水 g
水
一提解 决质量
G m g
G
步骤:
(1)用弹簧测力计和细线测出石块 的重力为G
———————————— 表达式:
三提法测固体密度
分析:
G
F1
F2
A在水中所受的浮力
F浮 G F1 水 gVA
G F2 液 gVA F浮
①
②
A ① G F1 水
A
A
水
A 待测液体
G F2 水 表达式: 液 G F1
(3)把橡皮泥捏成实心球体浸没在 水中示数为V3 V V 2 1 表达式: 泥 水 V3 V1
苹果块 (强制其漂沉)
7、测花生米的密度 器材:量筒、果冻盒、水、
花生米(ρ水<ρ米)
(1)量筒中装适量水,果冻盒放入 步骤:后记下水的体积V (2)花生米放入 1 盒内仍漂浮水面,记下水面刻度V2 (3)花生米放入水中浸没,果冻盒 仍漂浮记下水面刻度V3
ρ米=(V2-V1)ρ水/(V3-V1) 表达式:
物块
ml
( 物 水 )
ml
借助漂浮物
ml
v2 v1
v3
一漂得质量
G F浮 mg 水 g (V2 V1 ) m 水 (V2 V1 )
一沉得体积
V V3 V1
8、测液体的密度
器材:杯子、水、待测液体、刻度尺、 平底试管(质量忽略) 步骤: ——————————————
浮力的应用之测物体密度
浮力的应用之测物体密度一.1.用天平和量筒可以测固体和液体的密度。
原理:ρ=m/v2.如果没有量筒只有弹簧测力计,如何测固体和液体的密度?(1)测固体密度:①用测力计测出固体在空气中的重力为G②用测力计测出固体全部浸没在水中测力计的示数F③固体的密度ρ物=Gρ水/(G-F)(解析:G-F=F浮=ρ水gV排,G=ρ物gV物两个公式相比就得出ρ物)(2)测液体密度:①用测力计测出固体在空气中的重力为G②用测力计测出固体全部浸没在水中测力计的示数F1③用测力计测出固体全部浸没在酒精中测力计的示数F2④酒精的密度:ρ=(G-F2)ρ水/((解析:G-F1=ρ水gV排,G-F2=ρ酒gV排两个公式相比就得出ρ物)3.如果没有弹簧测力计只有量筒,如何测固体密度?(没有天平和测力计只有量筒,测重力要想到浮力中的漂浮)小亮想测出小木块(密度比水的小,表面经处理后不吸水)的密度.除了此木块,老师还给他提供了如下器材:与木块体积相同的铜块,足够大的量筒和足量的水(已知水的密度为ρ水).请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方案,要求:(1)写出实验步骤及所需测量的物理量;(2)写出木块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示).解:(1)实验步骤:①向量筒内加入适量的水,记下量筒内水的体积V0;②将铜块缓慢放入量筒内水中,记下此时水和铜块的总体积V1;③再将木块轻轻放入量筒内水中,待木块静止处于漂浮状态时,记下此时总体积V2.(2)木块密度的数学表达式因为木块漂浮,G=F浮=ρ水gV排=ρ水g(V2﹣V1)木块的质量为m===ρ水(V2﹣V1)木块的体积为V=V1﹣V0ρ===•ρ水练习题:1.如图,当溢水杯盛满某种液体时,把实心物块缓慢放入杯中,物块漂浮,静止后溢出液体的质量为m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块缓慢放入杯中,物块沉底,静止后溢出液体的质量为m2.则物块的密度为多大?解:物块漂浮,静止后溢出液体的质量为m 1;根据物块漂浮和阿基米德原理知,则F浮1=G=G排,故m=m1;当溢水杯盛满密度为ρ的液体时,把同一物块放入杯中,物块=m2g,受到的浮力F浮2=ρ2gV排=ρ2gV,即m2g=ρ2gV,可得:V=,物块沉底,则F浮2==.故答案为:.物体的密度:ρ物=2.一边长为10cm,密度为0.6g/m3的正方体木块,用细线置于容器的水中,如图所示,求:(1)木块所受的浮力大小?(2)细线的拉力大小?(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是多大?解:(1)∵木块完全浸没,∵V排=V物=(10cm)3=1000cm3=1×10﹣3m3,由F浮=G排,G=mg,ρ=m/V,可得:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10﹣3m3=10N,(2)由G=mg,ρ=m/V可得:G木=ρVg=0.6×103kg/m3×1×10﹣3m3×10N/kg=6N.∵F浮=F拉+G,∵绳子对木块的拉力:F拉=F浮﹣G=10N﹣6N=4N;(3)木块漂浮在水面上:F’浮=G木=6N;=6N,浮力是液体对物体上下表面的压力差,所以下表面的压力F=F’浮下表面的压强p===600P a答:(1)木块所受的浮力为10N;(2)绳子对木块的拉力为4N;(3)细线剪断后,木块静止时,木块下方所受到水的压强是600P a.3.如图所示,一艘排水量100吨的货船,船上装有质量为8吨的货物A,货物A 的底面积为5m2(货物A地面与船完全接触).求:(1)该船满载时受到的浮力;(2)货物A对船的压强;(3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少多少?(ρ水=1.0×103kg/m3 g=10N/kg)解:(1)船满载时受到的浮力:F浮=G排=m排g=100×103kg×10N/kg=106N;(2)货物A对船的压力:F=G A=8×103kg×10N/kg=8×104N,A货物对船的压强:p===1.6×104Pa;(3)因为船始终处于漂浮状态,所以将货物A从船上卸下后,船减小的浮力等于货物A的重力;即F减少=G Aρ水gV减少=m A gV减少===8m3.答:(1)该船满载时受到的浮力为106N;(2)货物A对船的压强为1.6×104Pa;(3)将货物A从船上卸下后,船排开水的体积减少了8m3.。
人教版八年级下学期物理 专题9 利用浮力知识测密度
人教版八下物理专题9 利用浮力知识测密度1.小华同学在学习阿基米德原理后,发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度。
于是和同学一起按以下操作进行实验(g取10N/kg)。
(1) 先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中,如图甲所示,则弹簧测力计的示数为N。
(2) 然后将金属块缓慢地浸没在水中,示数如图乙所示,则金属块所受的浮力为N,金属块的体积为m3。
(3) 通过计算,金属块的密度为kg/m3。
(4) 实验中让金属块在水中的深度继续增大,不接触杯底,金属块受到的浮力将如何变化?。
(5) 在交流讨论中,小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学,你认同他的观点吗?。
你认为怎样才能减小实验误差?。
2.小云同学在学习了“阿基米德原理”后,发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。
下面是他设计测量盐水密度的实验步骤:(1) 如图甲,把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上,测出合金块的重力G=4.0N;如图乙,将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F= N;=N;(2) 计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮=8.0×103kg/m3、g取(3) 根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ=kg/m3。
(ρ合金10N/kg)实验完成后,小云同学继续思考:如果在步骤(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙),则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要(填“偏大”或“偏小”)。
3.已知水的密度为1.0×103kg/m3,某兴趣小组用一薄壁量杯(杯壁体积忽略不计)制作了一个测量液体密度的简易装置,操作如下:(1) 在量杯内装入适量细沙后放入水中,量杯在水中竖直静止时,如图甲所示。
此时量杯浸入水中的体积为mL。
(2) 将该装置放入某液体中,静止时如图乙所示,则该液体的密度为kg/m3;某同学将一小石子放入量杯中,静止时如图丙所示,则小石子质量是g。
4.小华想测出一块鹅卵石的密度,他利用符合实验要求的刻度尺、小烧杯、大烧杯和适量的水进行实验,实验步骤如下。
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京考探究
► 类型四
例4
利用天平测量密度
小红在海边拾到一块漂亮的小石块,她想测出小石块的密
度。小红利用一架托盘天平、一个烧杯、适量的水和细线设计了一个 测量小石块密度的实验方案,以下是她设计的部分实验步骤,请你按 照小红的实验思路,将实验步骤补充完整。 (1)用调节好的天平称出小石块的质量 m1; (2)在烧杯中注入适量的水,用天平称出烧杯和水的总质量 m2;
m1ρ水 ρ= 。 m 3 -m 2
·北京专用
• .小明家买的某种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),做成了一支“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 你按照小明的实验思路,将实验步骤补充完整。 • (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”放入盛水的容器中,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) ; • (4) 已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已 知量计算牛奶密度的表达式 • 为:
3
本题是典型的双提法测量固体(ρ 固体>ρ 水)密度, 此题第一问注意所求是浮力大小,应是弹簧测力计两次示数之差。
·北京专用
│京考探究
[解析] (1)用弹簧测力计在空气中称待测矿石重G=8.8 N, 将此矿石浸没在水里用弹簧测力计称为F=7.2 N,所以矿 石受到浮力的大小可用弹簧测力计两次示数之差来计算:F= 8.8 N-7.2 N= 1.6 N; (2)根据阿基米德原理利用浮力和水的密度可求排开液 体的体积即为矿石体积; (3)根据矿石重力和矿石体积可求矿石密度。
用细线把小石块拴好,使其浸没在天平左盘上的烧杯 (3)____________________________________________
____________________________________,
·北京专用
内的水中,小石块不接触烧杯
京考探究
在天平右盘添加适量的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游 码的总示数为 m3;
G-F′ ρ 液= ·ρ 水 G- F
·北京专用
• 小明手上有一块橡皮泥,他想测出橡皮泥的密度 。小明利用一个量筒、适量的水和细线设计了一 个测量橡皮泥密度的方案,以下是他设计的部分 实验步骤,请你按照小明的思路,将实验步骤补 充完整(知橡皮泥的密度大于水的密度)。 (1)将适量的水倒入量筒中,读出水面所对量筒 的示数V1; (2)将橡皮泥浸没量筒中,读出水面所对量筒的 示数V2; (3) , 读出 水面所对量筒的示数V3。 已知水的密度为,利用上述测出的物理量和已知 量写出橡皮泥密度的表达式: 。
• 小刚同学在测量一木块的密度时,由于木块的密 度ρ木小于水的密度ρ水,因此他在测量时采取了 如下的方法: • ①将木块悬挂在竖直的弹簧测力计下,测出木块 的重力G1; • ②取一个铁块悬挂在竖直的弹簧测力计下,测出 铁块的重力G2; • ③将铁块完全浸没在水中,读出弹簧测力计的拉 力F1; • (1)为了测出木块的密度,小刚接下来的操作与 测量应是: • ,读出并记录弹簧测力计的示数F2。 • (2)根据以上测量的物理量和水的密度ρ水,得 出计算木块密度的表达式为ρ木=_____
• .要测量玻璃密度,现有满足要求的量筒, 水和一个玻璃平底试管,实验步骤如下: • (1)在量筒中装入适量的水,记下体积为 V1; • (2)将平底试管放入量筒中漂浮在水中, 记下水面对应量筒的刻度为V2; • (3) ; • (4)已知水的密度为ρ水,利用上述测量 出的物理量和已知量,写出玻璃密度的表 达式为ρ玻璃= 。
• .用图21所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度。 请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步骤补充完 整,并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达 式。图 21 • 实验步骤:(1)将适量的水倒入烧杯中,用刻度 尺测出 • 烧杯中水的深度h1。 • (2)将橡皮泥捏成球状后放入烧杯中(如图甲所 示),用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2。 • (3) 。 • 橡皮泥密度的表达式: 。(3分
G-F2 ρ 液= · ρ 水。 G-F1
·北京专用
考点聚焦
考点3 浮沉法测量固体的密度
(1)量筒中放入适量水,体积为 V1; (2)使待测物体漂浮在量筒的水里,水面到达的刻度为 V2; (3)使待测物体浸没在量筒的水里水面到达的刻度为 V3; 则待测固体密度为:
V 2 -V 1 ρ= · ρ 水。 V 3 -V 1
例1
双提法测量固体(ρ固体>ρ水)的密度
[延庆一模] 小玲将一块矿石挂在弹簧测力计下,然后又
将此矿石浸没在水中,测力计两次示数分别如图北京专用
│京考探究
1.6 (1)矿石受到浮力的大小为 F=________N ;
3 5.5×10 (2)矿石的密度 ρ=________kg/m 。
用弹簧测力计测出小石块受到的重力G (2)____________________________________________________ ;
(3)用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力 F;
用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B 中受到的拉力F′ (4)_____________________________________________________ ;
·北京专用
京考探究
► 类型二
例2
三提法测量液体的密度
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、
一段细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东同学根据这些实验器材 设计出下面的实验步骤,但不完整,请你将小东的实验步骤补充完整: (1)用细线系住小石块,将适量的水和液体 B 分别倒入两烧杯中;
m1ρ水 m3-m2 。 小石块密度的表达式为:ρ=________
(4)已知水的密度为 ρ 水, 利用上面测量出的物理量和已知量计算
书写实验步骤时要注意叙述的严密性,注意实验细节 的描述。
·北京专用
京考探究
[解析] 典型的利用天平测量固体密度实验题, (1)用天平称出小石块的质量 m1; (2)用天平称出烧杯和水的总质量 m2; (3)用细线吊小石块使其浸没在天平上烧杯内的水中,不接触 烧杯,总示数为 m3; 则待测固体密度为
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考点聚焦
考点4 利用天平测量密度
(1)用天平称出待测固体的质量 m1; (2)用天平称出烧杯和水的总质量 m2; (3)用细线吊待测固体使其浸没在天平上烧杯内的水中,不接触 烧杯内壁和底部,总示数为 m3;
m1ρ水 则待测固体密度为 。 m3-m2
·北京专用
│京考探究 京考探究
► 类型一
• 6..在空气中用弹簧秤称量一物块时,弹簧 秤的示数为15牛,将其体积的1/3浸入水中 时,弹簧秤的示数为9牛,则( ) • A 若把物块置于水中,它将漂浮在水面,所 受浮力为18牛 • B 若把物块置于水中,它将沉于水底,对容 底部产生的压力为3牛 • C 物块的密度约为0.83×103千克/米3 • D 物块的密度约为1.2×103千克/米3
G-F′ ρB= ρ水 G-F 。 请根据小明测量的物理量表示出液体 B 的密度:ρB=________
书写实验步骤时要注意叙述的严密性,第四步应仿照第 三步写。
·北京专用
│考点聚焦
[解析] 典型的三提法测量液体密度,实验步骤应为: ①用弹簧测力计测出小石块在空气中重 G ; ②用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力 F; ③用弹簧测力计测出小石块浸没在液体 B 中受到的拉力 F′; 则待测液体密度为
专题 利用浮力巧测密度
·北京专用
│考点聚焦 考点聚焦
考点1 双提法测量固体(ρ固体>ρ水)的密度
(1)用弹簧测力计在空气中称待测固体重 G ; (2)将待测固体浸没在水里用弹簧测力计称为 F; 则待测固体密度为:ρ 固体=
ρ 水。 G- F
G
·北京专用
考点聚焦
考点2 三提法测量液体的密度
(1)用弹簧测力计在空气中称某固体(ρ 固体>ρ 水)重 G; (2)将该固体浸没在水里用弹簧测力计称为 F1 ; (3)将该固体浸没在待测液体里用弹簧测力计称为 F2; 则待测液体密度为: