用浮力测密度的几种方法

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
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=
G - F拉2 G - F拉1
ρ水
提供如下器材：
装有适量水的量筒，橡皮泥（ρ泥> ρ水）
h2=6cm，在杠杆C点悬挂重物G使杠杆水平平衡，如图乙所示。 若将物体A浸没在液体中，移动重物G到D点时，杠杆水平平衡，
Fra Baidu bibliotek
此时液体的深度为h3=15cm，如图丙所示。 若 OC:OD=3:2，g取10N/kg。则这种液体的密度为
Kg/m3
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物体A排开液体的体积分别是
。
h1 = 8cm
= 10-4m3 ρ物= G物/(gV物) = 0.9N/(10N/Kg × 10-4m3 ）
= 0.9×103Kg/m3
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例：如图1所示，金属块A在木块B上，木块
恰好浸没在水中。将金属块放入水中，容器 底对金属块的支持力为2N ，木块静止时，有 2 / 5的体积露出水面，如图2所示。已知木块 的体积是金属块体积的5倍。求：金属的密度 和木块受到的重力。（g = 10N / kg ）
解浮力问题的步骤:
1、明确研究对象，判断物体的状态（静止时或匀速直线运动 时）
F浮 G
F浮
F浮
F拉
F拉
G
G
F浮
F浮
F压
F支
G
G
G= F浮 G= F浮+ F拉 G + F拉= F浮
2、对研究对象进行受力分析。
3、找出几个力的关系，列出力的平衡方程。
4、将各力用公式展开（ F浮=ρ液gV排 5、解方程或方程组。
例题：一个物体的体积是0.001m3，若把它浸没在水中，则 物体受到的浮力是______N。
4、“力的平衡法” ：
漂浮 悬浮
F浮＝G物
例题：一个实心物体漂浮在煤油上受到的 浮力是9.8N，那么把它放在水中静止时受 到的浮力是＿＿＿＿ N。（ ρ物<ρ煤油<ρ水）
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液面升降问题：
V排的变化导致容器
提供如下器材：
0
1
2
3
4
cm
装适量水 的柱形容器
瓷碗
刻度尺
如何测出瓷碗的体积、重力和密度？
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（2）测瓷碗的密度：
h1
h2
h3
一漂得质量
一沉得体积
G瓷 = F浮 = ρ水 gS底（h2 - h1）
m瓷
=
G瓷 g
=
ρ水S底（h2
- h1）
V瓷 = S底（h3 - h1）
表达式：
ρ瓷
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2、“压力差法”——F浮=F向上－F向下
例题：一个正方体边长是0.1m，浸没在水中的情
况如图， 则物体上表面受到的压强是_____Pa，
受到的压力是_____N；而物体下表面受到则物体
受到的压强是____Pa，受到的压力是
N，
则物体受到的浮力是______N。
0.1m
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3、“阿原”—— F浮=G排=ρ液gV排
S容 = 60cm2
h2 = 6cm
SA = 40cm2
h3 = 15cm
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例2.东城一模 23．如图14所示，底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水，另 一底面积为Sａ的圆柱体A有部分体积浸在水中，当圆柱体A相对 于容器下降高度为h时，水没有溢出，圆柱体A也未全部没入水中， 物体A所排受 开水液的体浮的力体增积加增了加了 。。
所以
F浮=G木
①
由图（2）， F’浮=G木+ F压 ②
由②- ①得： F’浮- F浮 =F压 ρ液gV物- ρ液g(V物- V露)= F压 ρ液= F压/（ g V露）= 0.3N/(10N/Kg×2.5×10-5m3) 北京市第八十中学 = 1.2×103Kg/m3
（2） 由②得 ，
F’浮=G物+ F压 =0.9N+0.3N=1.2N= ρ液gV物 V物= V排= F’浮/（ρ液g） = 1.2N/(1.2×103Kg/m3 × 10N/Kg）
一提解 决质量
m石
=
G石 g
G石
F拉
二提解决体积
F浮 = G石 - F拉
V石
= V排
=
G石 - F拉 ρ水 g
水
表达式：
G石
ρ石
=
m石 V石
=
g G石 - F拉
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ρ水 g
=
G石
G石 - F拉
ρ水
提供如下器材：
石块
轻质细绳
弹簧测力计
水
如何测出未知液体的密度？
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未知液体
2、三提法测液体密度(ρ物> ρ水)等V排:
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A相对于容器 “假设法” 下降h时， “分解‘动’作”(“一步两动”）
A
△h
△ V排
Sa
A Sa
A Sa
Sb
h
Sb
Sb
ΔV排 Sah SaΔh
Δh = Sah Sb - Sa
或者 ΔV排 = SbΔh
ΔV排
=
Sb
Sah Sb - Sa
ΔF浮 水gΔV排
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提供如下器材：
石块
轻质细绳
弹簧测力计
烧杯和水
利用以上实验器材可以直接测出哪些与石块有关 的物理量？(用符号表示)
利用测量量还可以计算出哪些物理量？并用测量 量来表示。
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用浮力知识 测量密度的几种方法
北京市第八十中学物理组 成振生
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1、双提法测物体密度(ρ物> ρ水):
金属
木
金属
木
图1
图2
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G物=ρ物gV物）
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例：重0.9N物体漂浮在液面上，露出液面的体积为 25cm3，若对该物体施加0.3N的竖直向下的力时，该物 体刚好全部浸入液体中。（g=10N/kg） 求：（1）液体的密度。 （2）物体的密度。
F浮
G=0.9N
F’浮
F压=0.3N G=0.9N
由图（1），因为物体漂浮，
m石 水S底(h2 h1)
一沉得体积
V石 S底（h3 - h1）
小结：
用浮力知识 测量密度的几种方法
1、双提法
2、三提法
3、一漂一沉法
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浮力的有关计算方法：
1、 “称量法”—— F浮=G－F拉
例题：一个重1N的钩码，挂在弹簧秤上，当钩码 浸在水中时弹簧秤的示数为 0.8N，这个钩码受到 的浮力是_____N。
中液面的高度变化！
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液面升降问题：
1、浮冰问题 2、浮盒问题
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例1.如图甲所示，底面积为60cm2的圆柱形容器内装有深度为
h1=8cm的液体，放在水平桌面上。若将底面积为40cm2，密度 为2.6×103 Kg/m3的圆柱形物体A挂在轻质杠杆左端B点，A的
部分体积浸入液体中，此时A的下底面距容器底的距离为
=
m瓷 V瓷
=（ （hh32
-
hh11） ）ρ水
提供如下器材：
0
1
2
cm
3
4
装有适量水 的柱形容器
瓷碗
刻度尺
石块
细线
如何测出小石块的密度？
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（3）用下列器材测量小石块的密度：
柱形容器、足量水、刻度尺、瓷碗、小石块。
h1 “助浮” h2
h3
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一漂得质量
G F浮 m石g 水gS底(h2 h1)
V1
橡皮泥
如何测出橡皮泥的体积、重力和密度？
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3、一漂一沉法测物体密度（ρ物> ρ水）：
（1）测橡皮泥密度
一漂得质量
一沉得体积
G泥 = F浮 = ρ水 g（V2 -V1） V泥 = V3 -V1
m泥
=
G泥 g
=
ρ水（V2
-V1）
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ρ泥
=
m泥 V泥
=（（VV32
--VV11））ρ水