浮力测密度实验——物体版
2019年中考物理试题专题分类：21利用浮力测量物质的密度实验专题
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。
物体的浮力与密度的关系实验
物体的浮力与密度的关系实验实验目的：通过研究物体的浮力与物体的密度之间的关系，探究物体的浮力原理，加深对物质性质和性质之间相互关系的认识。
实验器材：1. 测力计2. 板状物体（如木板、塑料板）3. 水槽或容器4. 天平5. 卷尺或尺子实验步骤：步骤一：制备实验装置1. 将水槽或容器中注满水，并放置在平稳的实验台上。
2. 使用天平准确称量待测试物体的质量，并记录下来。
步骤二：研究物体的浮力1. 将待测试物体轻轻压入水中，确保物体完全浸入水中且不触碰容器底部。
2. 使用测力计夹住物体的一侧，记录下所施加的浮力值。
步骤三：测量物体的体积1. 将水槽或容器中的水倒出，待水槽或容器干燥后，再注入适量的水。
2. 将待测试物体完全浸入水中，记录下水位的变化。
步骤四：计算物体的浮力和密度1. 使用测力计得到的浮力值即为物体所受的浮力。
2. 利用物体的质量除以物体的体积，即可得到物体的密度。
实验结果及分析：根据实验数据计算物体的浮力和密度，并进行分析。
根据阿基米德原理可知，物体在液体（如水）中所受浮力大小和物体的体积成正比，并与液体的密度有关。
当物体的密度大于液体的密度时，物体会下沉；当物体的密度小于液体的密度时，物体会浮起。
通过实验，我们可以观察到以下几个现象：1. 当物体完全浸入水中时，物体受到的浮力等于液体的重力，即浸入液体的物体所受的浮力等于物体自身的重力。
2. 浮力的大小与物体的体积成正比，体积越大，浮力越大。
3. 物体的密度与浮力成反比，密度越大，浮力越小。
结论：通过实验可以得出以下结论：1. 物体的浮力与物体的体积成正比。
2. 物体的浮力与物体的密度成反比。
该实验结果与阿基米德原理的理论预期相符。
实验应用：该实验可以帮助我们更好地理解物体浮力原理的重要性，并广泛应用于各个领域，例如：1. 航海和船舶工程：通过控制船舶的密度与体积，可以调整船舶的浮力，从而控制船只的载重量和操纵性能。
2. 潜水和潜艇设计：通过调整潜水艇的密度以控制潜艇的浮力，实现上浮或下潜。
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。
解题方法：利用浮力知识求物体或液体的密度
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;•。
中考物理专题突破12 应用浮力测量物质密度
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。
探究浮力的大小的实验报告_实验报告_
探究浮力的大小的实验报告
按下列要求设计实验报告：实验课题、实验目的、实验仪器、实验步骤。
探究：
（1）利用测力计探究浮力与物体的密度的关系；
（2）利用测力计探究浮力与深度的关系；
（3）利用测力计探究浮力与液体的密度的关系；
（4）利用测力计探究浮力与物体排开液体体积的关系；
（5）利用测力计、橡皮泥探究浮力与物体形状的关系。
根据要探究的课题，设计实验.设计完毕，投影各小组设计的实验步骤，进一步修正完善.根据修正的步骤探究课题，设计记录实验数据表格并交流，然后进行探究实验。
设计说明：让学生从现有的知识水平出发，通过“快乐游戏”和“快乐体验”两个实验，不断的思维，提出可能影响浮力大小的因素.并进行因素归类，分成各个独立的可能因素让各小组认领课题.通过学生团队间的协作，进行方案设计，并对设计的方案从理论上的正确性、操作上的可行性进行全班交流讨论，思辨、质疑和完善。
学生汇报实验过程与结论：分析实验数据得出结论.即：浸入液体中的物体所受的浮力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、物体的密度、质量、体积、物体的形状等无关。
教师活动：总结学生的结论：浸入液体中的物体所受到的浮力只跟液体的密度和物体排开液体的体积有关.进一步引导学生思考、分析，得出浮力与物体排开液体的质量有关，最终推出浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力，即阿基米德原理。
演示验证：利用溢水杯、弹簧测力计验证浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力.然后说明阿基米德原理不仅适用于液体也适用于各种气体。
利用浮力知识测量物体密度的方法
利用浮力知识测量物体密度的方法作者：刘海波来源：《黑河教育》2008年第02期密度和浮力是初中物理力学重要的概念，是中考的必考内容之一。
这类综合题具有一定的探究性和灵活性，主要考查学生的创新思维能力。
下面通过分析、点评几种例题介绍利用浮力知识测量密度的方法。
例1：王刚星期日来到村里的脐橙种植基地，用所学的物理知识测脐橙的密度。
所能利用的器材有自制的弹簧测力计，盛满水的水桶以及细线。
请你帮他写出实验步骤及脐橙密度表达式（设脐橙密度大于水的密度）。
分析：弹簧测力计可以测出脐橙的重力G，利用G=mg,m=G/g算出脐橙的质量，再利用浮力计算出V排，V物=V排，再利用ρ=m/v计算出脐橙的密度。
答案：实验步骤：（1）用细线系住脐橙在弹簧测力计下，测出脐橙在空气中重力G。
（2）接着将脐橙浸没在水中，测出脐橙在水中重力G′，脐橙的密度ρ=ρ水G/（G—G′）。
点评：本题与浮力有一定的联系，要注意运用m=G/g,运用V排=F浮/（ρ水g），V排=V 物，充分利用这些联系，拓展解题思路。
例2：某校STS活动小组来到砖厂调查，只带上一个量筒。
他们来到制砖车间，看到制砖泥如橡皮泥，但不溶于水。
小利提出要测量制砖泥的密度，可其他成员说未带齐测量工具。
小利向大家说出了实验方案，大家听后都赞许地点头，经过大家的合作最终完成测量任务。
请你代表小利向大家讲他的设计方案，并写出密度的表达式。
分析：这是一道密度和浮力的综合题，测量制砖泥密度的关键是要测出砖泥的质量和体积，但按常规方法是测不出这两个量的，因为没有天平。
若利用漂浮时浮力等于重力的道理再求质量，就会找到解决问题的便捷方法。
答案：（1）量筒中装入适量的水，记录体积为V1。
（2）取一小块砖泥样品，使其浸没于盛水的量筒中，记下液面的位置为V2（3）将样品砖泥做成空心使其漂浮在液面上，记下液面的位置为V3。
密度的表达式为ρ=ρ水（V3-V1）/（V2-V1）。
点评：本题利用制砖泥具有可塑性的特点，先将砖泥做成实心全部浸没于水中，测出体积，随后又做成空心使其漂浮，巧妙地运用物体漂浮时浮力等于重力的道理进一步求出质量，运用ρ=m/v,求出密度。
物体浮力实验探索物体浮力产生和作用的原理
实验结果显示，体积较大的物体受到的浮力较大，说明浮力与物体体积成正比 。
物体浸没深度与浮力关系
物体部分浸没时浮力与深度的关系
当物体部分浸没在水中时，随着浸没深度的增加，物体受到的浮力逐渐增大。这 是因为浸没深度增加使得物体排开水的体积增大，从而导致浮力增大。
物体完全浸没后浮力与深度的关系
实验数据记录
01
详细记录不同物体在液体中的浮力表现，包括物体质量、体积
、液体密度和浮力大小等关键数据。
数据分类整理
02
按照实验条件和物体特性对数据进行分类，以便后续分析和比
较。
数据预处理
03
对数据进行清洗和筛选，去除异常值和无效数据，确保数据准
确性和可靠性。
数据可视化呈现
图表展示
利用图表直观展示实验数据，如浮力与物体质量、体积和液体密度 之间的关系图，以便观察和分析数据趋势。
热气球升空原理
01
02
03
浮力产生
热气球内空气经加热后膨 胀，密度减小，产生向上 的浮力。
加热方式
通过燃烧器对空气进行加 热，提高气球内空气温度 。
控制升降
通过调节燃烧器的火焰大 小，控制气球内空气温度 ，从而控制浮力大小，实 现热气球的升降。
氢气球与氦气球比较
浮力来源
氢气球和氦气球均利用比空气轻 的气体（氢气或氦气）产生浮力
。
安全性
氢气易燃易爆，存在安全隐患；而 氦气稳定且不易燃，安全性较高。
成本与效果
氢气相对便宜，但安全隐患大；氦 气价格较高，但安全稳定，升空效 果好。
孔明灯升空原理
浮力产生
孔明灯内的燃料燃烧产生 热量，使灯内空气加热后 膨胀，密度减小，产生向 上的浮力。
(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。
物质的密度与浮力关系的实验验证
物质的密度与浮力关系的实验验证实验目的：通过实验证明物质的密度与浮力之间存在一定的关系。
实验材料：1. 空悬天平：用于测量物体的质量。
2. 密度测量装置：包括一个容器和一根浮子。
3. 不同材质的物体：如金属块、木块、塑料块等。
4. 水槽：用于容纳水和进行实验。
实验步骤：第一步：测量密度1. 在容器中装满水，并将浮子放入水中。
2. 将测量装置放在天平上，并记录测得的浮子质量。
第二步：确定浮力1. 将不同材质的物体分别放入水中，浮在水中记录其质量。
2. 计算物体在水中受到的浮力。
第三步：分析浮力与密度关系1. 比较不同材质的物体在水中的浮力和物质的密度。
2. 绘制浮力与密度之间的关系图表。
实验结果：通过实验得出，物体的密度与它在水中所受到的浮力成正比。
当物体的密度大于水的密度时，物体会下沉；当物体的密度小于水的密度时，物体会浮在水上；当物体的密度等于水的密度时，物体会悬浮在水中，不会上浮也不会下沉。
实验分析：根据实验结果可以得出结论：物体是否浮在水中取决于物体的密度与水的密度之间的关系。
当物体的密度大于水的密度时，物体受到的向下的重力大于向上的浮力，导致物体下沉；当物体的密度小于水的密度时，物体受到的向上的浮力大于向下的重力，导致物体浮在水中。
根据实验结果绘制的浮力与密度的关系图表可以直观地观察到浮力与密度之间的线性关系。
这表明浮力与物体密度之间存在一定的定量关系，即浮力等于物体的密度乘以液体的体积。
由此，我们可以使用密度测量装置和浮力的观察，通过简单的测量和计算，验证物质的密度与浮力之间的关系。
实验应用：此实验结果对于日常生活和工程设计中的一些应用具有重要意义。
浮力与密度的关系被广泛应用于船舶设计、飞机设计、建筑工程等领域。
例如，在设计大型船舶时需要减少船体的自重，以便在水中浮起并能够承载更多的货物。
这就要求使用密度较小的材料来构建船体，以减轻船体的重量，从而增加浮力。
在日常生活中，我们也可以利用物质的密度与浮力的关系来判断物体是否会浮在水中，以及物体的浮力大小。
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
利用浮力知识测算物质的密度
WL
知
一、密度
识
要
1、定义：某种物质单位体积的质量叫密度。 点
2、定义式：
m V
密度是物质的一种特性，同种物质在同一状 态下密度是一个定值。
3、测量物质密度的原理：
m
V
知识要点 一、密度 二、浮力
1.定义：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体 向上托的力叫浮力
2.阿基米德原理的数学表达式：F浮 液gV排
3、 表达式：
GG' G
铜
方
法
利用量杯和水测物质的密度
介
1.器材： 量杯、水、小瓷碗
绍
2.主要步骤：
（1）在量杯中放入适量的水读出体积为V1
（2）把小瓷碗漂浮在量杯的水里，水面到达的刻
度为V2
（3）把小瓷碗全部浸没在量杯的水里水面到达的
刻度为 V3
3、表达式：
瓷
V2 V3
V1 V1
水
练习题
为了测定一个小正方体木块（不吸水）的密度，可供 选用的器材有：托盘天平（含砝码）、量筒、刻度尺、 大头针、水。请你选用这些器材，测木块的密度，写
出每种方案所需的器材、主要的实验步骤和的 木
表达式.
1
2
3
4
5
一题多解
1.器材：天平（砝码）量筒、水、大头针
2.主要步骤： （1）用天平称木块的质量m
（2）在量筒中放入适量的水，把木块放进去液 面到达的刻度为V1
（3）用大头针把木块压下去全部浸没在水里， 水面到达的刻度为V2
3.表达式：
木
V2
m V1
（2）把木块放在量筒的水里，用刻度尺量出露 出水面的高度为h
密度检测方法
密度检测方法密度检测是一种常见的分析方法，它可以用于测量物质的密度，从而帮助人们了解物质的性质和特点。
在科学研究、工程技术和日常生活中，密度检测方法都有着重要的应用价值。
本文将介绍几种常见的密度检测方法，希望能够对读者有所帮助。
一、浮力法。
浮力法是一种常见的密度检测方法，它利用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，物体在液体中受到的浮力等于它排开的液体的重量，而排开的液体的重量又与物体的密度成正比。
因此，通过测量物体在液体中的浮力，就可以间接地测量物体的密度。
二、比重法。
比重法是另一种常见的密度检测方法，它利用物体在不同液体中的浸没深度来测量物体的密度。
根据阿基米德原理，物体在液体中受到的浮力与液体的密度成正比，因此在不同密度的液体中，物体的浸没深度也会有所不同。
通过测量物体在不同液体中的浸没深度，就可以计算出物体的密度。
三、气体比重法。
气体比重法是一种用气体来测定固体和液体密度的方法。
它利用气体的密度远小于固体和液体的密度这一特点，通过测量固体或液体在气体中的浮力来间接测定其密度。
这种方法在一些特殊的实验条件下有着重要的应用价值。
四、声速法。
声速法是一种利用声波在不同介质中的传播速度来测定介质密度的方法。
根据声速与介质密度成正比的关系，可以通过测量声波在介质中的传播速度来间接测定介质的密度。
这种方法在材料科学和地质勘探等领域有着广泛的应用。
综上所述，密度检测方法有着多种多样的形式，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，我们可以根据具体的情况选择合适的密度检测方法，以便更准确地测量物体的密度。
希望本文介绍的内容能够对读者有所启发，也希望读者能够在实际应用中灵活运用这些方法，为科学研究和工程实践提供有力的支持。
物体的浮力与密度的关系实验研究
03
数据分析与结论
数据整理与统计
01
02
03
数据收集
记录不同物体在水中的浮 力与密度数据。
数据整理
将收集到的数据进行分类 、排序和筛选，以便后续 分析。
数据统计
计算各组数据的平均值、 标准差等统计量，以描述 数据的分布和特征。
数据分析方法
图表分析
利用图表展示数据，如散点图、折线图等，以便 直观观察数据间的关系和趋势。
验证阿基米德原理的正确性， 加深对浮力与密度关系的理解 。
提高学生的实验技能和科学探 究能力。
02
实验器材与步骤
实验器材准备
密度计
用于测量物体的密度。
天平
用于测量物体的质量。
容器
用于装载液体，如烧杯或量筒等 。
辅助工具
如镊子、纸巾等，用于操作被测 物体和清洁容器。
被测物体
具有不同密度的物体，如木块、 金属块等。
相关性分析
计算浮力与密度之间的相关系数，判断二者是否 存在线性相关关系。
回归分析
建立浮力与密度的回归模型，进一步探讨二者之 间的定量关系。
实验结论与讨论
结论总结
根据数据分析结果，得出物体的浮力与密度之间存在 负相关关系的结论。
结果讨论
探讨实验结果的可能原因和影响因素，如物体形状、 水温等。
实验意义
对未来研究的展望
深入研究浮力与密度关系的微观机制
通过先进的实验技术和理论模型，进一步揭示浮力与密度关系的微观机制，为相关领域的 应用提供更为精确的理论指导。
拓展应用领域
探索浮力与密度关系在更多领域的应用可能性，如生物医学、环境工程等，为解决实际问 题提供新的思路和方者进行跨学科合作，共同探索浮力与密度关系的新现象、新应 用，推动相关领域的创新和发展。
(难)浮力法测密度班课
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。
浮力实验报告单
较浅
较深
更深
结论：
第四组：探究浮力的大小与液体的密度的关系
液体的种类
物体的重力
G/N
液体中测力计示数F/N
F浮/N
清水
硫酸铜溶液
结论：
第一组：探究浮力与物体的密度的关系
物体的种类
物体的重力G/N
水中测力计的示数F/N
F浮/N
铜块
铁块铝块结论：Fra bibliotek第二组：探究浮力的大小与物体浸没深度的关系
浸没的深度
物体的重力
G/N
水中测力计的示数F/N
F浮/N
较浅
较深
更深
结论：
第三组：探究浮力的大小与浸在液体中的体积的关系
浸没的深度
物体的重力
G/N
水中测力计的示数F/N
10-3-4 利用浮力的方法测量物质的密度【含答案】
10.3.4 利用浮力的方法测量物质的密度利用浮力知识测密度大家很容易想到一个测量工具_______，其实利用浮力的知识测密度的方法可多了，下面列举两个主要类型：(一)要想知道物质的密度就要测量物质的_______和_______，_______和杆秤(杠杆)可直接测量物质的质量m ，利用弹簧测力计结合公式m=_______也可间接测出物体的质量m ，假如给你测量质量的工具不给你测量体积的工具，利用浮力知识是可以解出体积的，因为F 浮=G 排= m 排g ，有测量质量的工具是可以解出浮力的，再根据吃V 排=_______就可以解出体积了，当然往往需要水或者是密度已知的液体，并且为了测量体积被测物体还必须_______在液体中。
(二)实验室中测量体积的工具是_______，长度测量工具_______也可间接测量物体的体积，假如给你测量体积的工具不给你测量质量的工具，利用浮力知识也是可以解出质量的，因为F 浮=ρ水g V 排，有测量体积的工具是可以解出浮力的，假如让物体漂浮在水面上，根据二力平衡可知G 物= _______，再根据公式m = _______就可以求出物体的质量m 了，代入公式ρ= _______得到物体密度。
方法一：一漂一沉测密度借助小烧杯或圆柱形厚底玻璃杯使本身不能漂浮的物体漂在液面上 G 物= F 浮 m 物=m 排=ρ水V 排1、小明同学在过生日时收到了一个内有“生日快乐”的小水晶球，如图是他用量筒、小玻璃杯来测量水晶球密度的实验示意图，实验记录表格尚未填写完整，请你帮他完成表格中的内容。
（1）实验步骤：①在量筒中倒入适量的水；②将小玻璃杯底朝下，放入盛有水的量筒中使其漂浮在水面上，记下这时量筒中水面的示数为V 1，并记录在表格中；③_________________________________________________，记下这时量筒中水面的示数为V 2； ④_________________________________________________，记下这时量筒中水面的示数为V 3； （2）实验数据表格2、用图2所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度。
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。
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Ⅱ、浮沉可变橡皮泥类（用量筒或者刻度尺同理）
橡皮泥：
表达式：
小试管（小瓷碗、小药瓶）：
表达式：
注：若待测漂浮固体放不进量筒，可采用溢水法或者补水法测得排开水的体积。
三、测未知液体密度（如盐水、牛奶等）
1.弹簧测力计（三提法）
表达式：
2.量筒（等浮力法）
公式：
2.1量筒（曹冲称象法）
表达式：
3.刻度尺（土密度计法）
利用浮力测密度
一、在水中下沉的固体（如石块）
1.弹簧测力பைடு நூலகம்（二提法）
表达式：
2.量筒（一沉一浮法）
表达式：
2.1量筒（曹冲称象法）
表达式：
3.刻度尺（外高法）
表达式：
3.1刻度尺（内高法）
表达式：
3.2刻度尺（杠杆平衡法）
器材：杠杆、细线、刻度尺、烧杯、水
分析：杠杆第一次平衡时杠杆第二次平衡时
4.天平
表达式：
3.1刻度尺（等压强法）
表达式：
3.2刻度尺（内高法）
表达式：
3.3刻度尺（曹冲称象法）
表达式：
一、在水中漂浮的固体（浮沉不变木块类和浮沉可变橡皮泥类）
Ⅰ、浮沉不变木块类
1.弹簧测力计（三提法）
表达式：
2.量筒（针压）
表达式：
2.1量筒（石坠）
表达式：
3.刻度尺（外高法）
表达式：
附加：只用刻度尺一个测量工具、用杯和水辅助，还可测正方体木块的密度。
步骤：1、测出木块的高度h1
2、杯里装适量水测出木块浸入在水中的高度h2