浮力之多种方法测密度
多种方法测密度(利用杠杆、浮力等)
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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。
精品课件-用浮力测物体的密度.ppt
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1
一、利用浮力测物体密度
例1:测铁块的密度 器材: 弹簧测力计、水、烧杯、细线、铁块
F浮 G F
浸没:V排 V物
2
步骤:
①用弹簧测力计测出 铁块的重力G
mG g
3
②把铁块浸没水中,读 出弹簧测力计的示数F
F浮 G F
V排 V物
表达式:
G
GF
水
7
二、利用漂浮的条件测固体密度
漂浮的条件: F浮 G
例1:测橡皮泥(牙膏皮)的密度 器材:量筒、水、烧杯、橡皮泥
8
V V2 V1
m m排 水V排 水 (V3 V1)V1 NhomakorabeaV2
V3
9
步骤:
①向量筒中倒入适量的水,读出 体积为V1
②把橡皮泥做成实心,使其浸没 量筒水中,读出总体积V2
V1 ②把木块放入量筒水中漂浮,读出总 体积V2 ③把量筒的水倒出,在量筒中倒入适 量的盐水,读出盐水体积V3 ④把木块放入量筒盐水中漂浮,读出 总体积V4
16
表达式:
V2 V4
V1 V3
水
17
水
4
例2:利用铁块测盐水的密度 器材: 弹簧测力计、水、盐水、 2个烧杯、 铁块
步骤:
①用弹簧测力计测出铁块的重力G
②把铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的 示数F水
③把弹簧测力计浸没在盐水中,读出弹簧
测力计的示数F盐
5
F水 G
F盐水
水
盐
水
V排水 V排盐水
6
表达式:
G F盐 G F水
表达式:
测量浮力的方法
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测量浮力的方法
测量浮力的方法涉及到几个主要的测量参数和技术,如水深、浮标、露出水面高度、密度计等。
以下是具体的测量方法和步骤:
1. 水深测量法
这种方法是最基本的方法之一,它需要测量水的深度,以确定物体在水中的位置。
首先,需要在水中立一个标志,用于表示水面的高度。
然后,将物体放入水中,并测量物体与水面之间的距离。
最后,将物体从水中取出,用同样的方法测量物体在空气中的重量。
根据测量结果,可以计算出物体所占据的体积,从而得出浮力大小。
2. 浮标测量法
这种方法需要使用一个浮标,将其挂在物体上,使其与水面齐平。
然后,将物体沉入水中,并记录浮标露出水面的高度。
根据浮标露出水面高度和浮标自身的浮力大小,可以计算出物体所受的浮力大小。
3. 容积法
在这种方法中,需要一个密度计、一个容器和一定数量的水。
首先,将容器填满水,然后将物体轻轻地放入水中,以确保水不会溢出。
然后,使用密度计测量水
的密度,并将结果记录下来。
接下来,将物体从水中取出,并使用密度计测量空气和物体的密度。
最后,用密度计测量包含物体的水的密度,并将结果与空气和物体的密度相减,以得出物体所受的浮力大小。
以上是测量浮力的三种主要方法。
当进行浮力测量时,需要注意各种因素对测量结果的影响,如水温、压力和船只运动等。
为了获得准确的测量结果,应该使用标准化的测量设备,并在相同的实验条件下进行多次测量。
利用浮力知识测密度的方法
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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。
浮力多种方法测密度
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1、双提法:仪器:测力计+水+容器
2、三提法:仪器:弹簧测力计+烧杯+水+密度大于这两种液体的重物。
V排相等分析:
表达式:
3、一漂一沉法:仪器:量筒+水(以橡皮泥为例)
例一、
例二、仪器:量筒+水+小烧杯
4、一漂一压法:仪器:量筒+水+大头针类似一漂一沉法
)
(
水
物
ρ
ρ
>
)
(
水
物
ρ
ρ<
)
(
水
物
ρ
ρ
>
12
g g
G F G F
V
ρρ
--
==
排
水液
G
G F
ρ
ρ=
-
水
固
5、单漂法:仪器:刻度尺+水(ρ物<ρ水且形状规则)
6、双漂法:仪器:均匀的木棒(一端缠细铁丝)+刻度尺+水+烧杯
分析:
7、双漂法:测液体密度: 分析:
8、比较另类:等压强法:仪器:玻璃管(平底薄壁)+刻度尺+水+大容器
分析:玻璃管内外液体对管底压强相等。
物
浮G F =g
g 物物排水V V ρρ=g
g )(121sh h h S 物水ρρ=
-
G
F =浮
漂浮:排液
液排水水gV gV ρρ=∴21h gS h gS 木液木水ρρ=∴2
1h h 液水ρρ=
∴43212143
V V V V V V V V ρρρρ---=-液水水g()=g()
V 1V 2
V 3V 4。
利用浮力测密度带答案
![利用浮力测密度带答案](https://img.taocdn.com/s3/m/464d7d19ec630b1c59eef8c75fbfc77da269978a.png)
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--=。
利用浮力知识测算物质的密度
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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
计算浮力的三种方法
![计算浮力的三种方法](https://img.taocdn.com/s3/m/436d695fa88271fe910ef12d2af90242a895abce.png)
计算浮力的三种方法
浮力是一个物体被液体浸没时所受到的向上的力量。
在物理学中,浮力的大小等于液体中被浸没的物体排开的液体的重量。
下面将介绍计算浮力的三种方法。
第一种方法是阿基米德定律。
阿基米德定律是描述物体在液体中所受到的浮力的定律。
根据阿基米德定律,物体浸没在液体中所受到的浮力等于物体排开的液体的重量。
因此,计算浮力的方法就是测量物体在液体中排开的液体的重量。
第二种方法是根据物体的密度计算。
根据密度的定义,密度等于物体的质量除以体积。
因此,物体的密度可以通过测量它的质量和体积来计算。
如果我们知道物体在液体中所受到的浮力,我们可以根据阿基米德定律计算出物体排开的液体的重量,然后根据液体的密度计算出液体的体积,从而计算出物体的体积。
最后,根据物体的质量除以体积的定义计算出物体的密度。
第三种方法是通过测量液体的压力差来计算。
当物体浸没在液体中时,液体的压力会在物体表面产生一个压力,这个压力就是浮力。
因此,我们可以通过测量物体浸没在液体中时液体的压力差来计算浮力。
具体来说,我们可以在液体中放置一个压力计,然后测量液体在物体下方和物体上方的压力,两者之差就是浮力。
计算浮力的方法有很多种,其中阿基米德定律、物体的密度计算和
测量液体的压力差是常用的方法。
在实际应用中,我们可以根据具体情况选择合适的方法来计算浮力。
浮力计算的四种方法
![浮力计算的四种方法](https://img.taocdn.com/s3/m/61e377c07d1cfad6195f312b3169a4517723e513.png)
浮力计算的四种方法
浮力是指物体在液体中所受到的向上的力量。
对于常见材料,浮
力的大小是由物体所排挤的液体体积的大小决定的。
因为密度高的物
体所排挤的液体体积相同,而密度低的物体所排挤的液体体积则较大。
因此浮力所产生的大小也与物体的密度有关。
下面将介绍四种常用的
方法来计算浮力。
第一种方法是通过阿基米德原理来计算浮力。
阿基米德原理认为
在液体中浸泡的物体所受到的浮力等于排挤的液体的重量。
因此物体
所受到的浮力可以通过物体排挤的液体量与液体的密度来计算。
第二种方法是利用物体的形状和体积来计算浮力。
对于规则形状
的物体,如立方体和球体,可以通过直接计算物体所排挤的液体体积
和液体的密度来计算浮力。
而对于不规则形状的物体,则需要使用密
度测量仪器来测定物体的密度和体积,以此来计算浮力。
第三种方法是通过基于物体的密度和液体的密度的比较来计算浮力。
如果物体的密度低于液体的密度,则它将浮在液体的表面上。
反之,如果物体的密度高于液体的密度,则它将沉在液体的底部。
在这
种情况下,物体所受到的浮力等于它的重力减去排挤液体的重量。
第四种方法是利用物体浸泡在不同液体中的浮力来比较其密度。
这种方法称为液体密度法,它基于液体的密度对物体的浮力产生影响
的事实。
由于物体密度与液体密度的比较,可以确定物体的密度。
总之,这四种方法都是计算浮力的常见方法。
通过这些方法,我们可以更好地了解物体在液体中的行为,从而更好地应用浮力原理,去解决实际生活中的问题。
利用浮力测量石块密度的几种特殊方法
![利用浮力测量石块密度的几种特殊方法](https://img.taocdn.com/s3/m/33a2fdd6ad51f01dc281f1d1.png)
利用浮力测石块(密度大于水的固体)的密度的几种方法原理:ρ=m/V一、器材:天平烧杯细线石块水步骤:1、用细线拴着石块浸没在水中,石块不碰到杯底和侧壁,天平的读书增大了△m1;2、将石块缓慢沉入烧杯底部,放开细线,天平的读数再增大了△m2;石块密度的表达式是:解析:水对石块的浮力和石块对水的压力是一对相互作用力,浸没时浮力F浮=△m1g, 得出:石块体积V=F浮/ρ水g=△m1/ρ水石块的质量m=△m1+△m2二、器材:天平烧杯细线石块水步骤:1、烧杯中盛适量水,天平称质量为m1;2、用细线拴好石块,将石块浸没在烧杯的水中,不碰到器底盒侧壁,测质量为m2;3、松手将石块缓慢沉入水底,测质量为m3;石块密度的表达式解析:(同一)比较1、2可知水对石块的浮力和石块对水的压力是一对相互作用力,浸没时浮力F浮=(m2-m1)g,得出:石块体积V=F浮/ρ水g=(m2-m1)/ρ水比较1、3可知石块的质量m=m3-m1三、器材:量筒长方体塑料块(密度比水小,能放入量筒中,且体积足够大)石块水步骤:1、量筒中加入适量的水2、塑料块放入量筒的水中漂浮,记下体积V1;3、小石块放在塑料块上仍漂浮,记下体积V2;4、将石块取下沉入水中,塑料块仍漂浮,记下体积V3;石块密度的表达式是:解析:比较2、3可知两次增加的重力G石等于增加的浮力(即增加的排水重),G石=ρ水g(V2-V1)比较2、4可知石块的体积是V3-V1四、器材:圆柱形平底水杯刻度尺小空瓶小石块水步骤:1、空瓶放入水杯中,使其漂浮,用刻度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h1;2、瓶中装入适量小石块,放入水中漂浮,用刻度尺测出杯中水面到杯底高度为h2;3、石块沉入杯中水底,空瓶仍漂浮在水面,用刻度尺测出杯中水面到杯底的高度h3石块密度的表达式是:解析:比较1、2可知两次漂浮增加的浮力△F=G石=ρ水gs(h2-h1)比较1、3可知石块的体积V=S(h3-h1)五、器材:圆柱形容器装有适量水长方体塑料盒刻度尺细线石块步骤:1、将石块放入塑料盒中,塑料盒数值漂浮在水面,用刻度尺测量塑料盒露出水面的高度h1;2、吧金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒下方,放入水中,塑料盒仍竖直漂浮在水面上,且金属块不接触容器底,用刻度尺测量盒露出的高度为h2;3、剪断细线,金属块沉在容器底,和仍漂浮,用刻度尺量出盒露出水面高度为h3;石块密度的表达式是:解析:比较1、2可知:整体V排不变,2中盒排开水减小的体积等于石块排开水的体积,V石=△V盒排=s(h1-h2)比较1、3可知:原来盒与石块漂浮,后来只有盒漂浮,减小的浮力等于石块的重力G石=△F浮=ρ水gs(h3-h1)。
中考物理-多种方法测浮力复习课件(人教版) 双提法、三提法
![中考物理-多种方法测浮力复习课件(人教版) 双提法、三提法](https://img.taocdn.com/s3/m/d2ec7c3c192e45361066f5ef.png)
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:
牛 L h水 L h牛 水
注意:从给定的器材看,即无量筒,也 无天平,此时解题的着眼点就不能局限 于利用质量、体积测密度。应该展开丰 富的联想,而给出“密度计”,是和浮 力有关的,就要联想到利用浮力测液体 的密度。这种利用两次浮力相等来测密 度,我们简称为“等浮力法”。
双提法
——测固体密度
例题:小清同学捡到一块不知名的金
属块,将它放到水中可以沉没,现 在,小清同学想测出它的密度,但 身边只有一支弹簧测力计、一个烧 杯及足量的水,请你帮她想一想, 替她设计一个实验,测量金属块的 密度,写出实验步骤及表达式。
分析:这是一道典型的利用浮力知识测密度的 试题。阿基米德原理的重要应用就是已知浮力求 体积。它的基本思路就是用弹簧测力计测出浮力, 利用水的密度已知,求得物体的体积,即可计算 出物体的密度值。 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。
V 金=
F
浮
g
水ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
m G G ρ 金= = = 水 V gV G-F
三提法 ——测液体密度
例: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、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水。小东 同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤,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G ; (3)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' 请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度: ρB = G F 水 GF
液体静力学中的浮力原理与密度测量
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液体静力学中的浮力原理与密度测量在日常生活中,我们经常会遇到液体的浮力原理和密度测量。
无论是游泳在水中还是使用液体浮标判断液体比重,我们都离不开这些基本原理。
一、浮力原理浮力是指平衡在液体或气体中所受的向上的力。
这是由于液体或气体对物体施加的压力不均匀,导致在物体表面形成一个向上的压力,从而使物体浮在液体或气体中。
浮力的大小取决于被浸入液体或气体中的物体的体积和液体(或气体)的密度。
例如,如果一个物体的密度小于液体的密度,则浮力将使物体浮起来;相反,如果一个物体的密度大于液体的密度,则重力将使物体下沉。
二、浮力原理的实际应用1. 船只浮力船只由于形状设计的特殊性,可以利用浮力原理实现在水上的浮动。
船体底部设计成宽且充沛的形状,使船只的密度小于水的密度,从而能够使得船体受到的浮力大于重力,使船只能够浮在水面上。
2. 游泳时的浮力原理当我们游泳时,身体在水中会受到一个向上的浮力。
这是由于我们身体的密度小于水的密度,水对我们身体施加的压力使得我们能够浮在水中。
游泳运动员通过调整姿势和呼吸的方式,可以更好地利用浮力,减少游泳时的阻力,提高速度。
三、密度测量浮力原理也可以用于密度的测量。
密度是指物体单位体积的质量。
浮力法是常用的测量物体密度的方法之一,其基本原理是根据浮力与物体密度和浸没物体的体积之间的关系来确定物体的密度。
浮力法的测量步骤如下:1. 首先,测量物体在空气中的重量,作为基准重量。
2. 然后,将物体完全浸入液体中,测量物体在液体中受到的浮力(即液体中物体的重量)。
3. 最后,根据测得的浮力和基准重量之间的差值,可以计算出物体在液体中受到的浮力,从而确定物体的密度。
浮力法测量密度的优点是简单、直观,适用于各种形状的物体。
但是也有一些限制,例如需要有专门的测量设备和一定的实验条件。
此外,由于液体与液体之间存在不同的浮力,因此在使用浮力法测量液体密度时,需要注意选择合适的液体。
总结起来,液体静力学中的浮力原理和密度测量是物理学中的基本概念和实验方法。
根据浮力求密度的方法
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根据浮力计算密度的方法内蒙古通辽市奈曼旗苇莲苏学区中心校赵洪伟《浮力》是八年级物理下册知识综合性较强的一章,在中考题型中经常见到根据浮力求物质密度的题型,学生在解答这类题时比较困难,其实,根据浮力计算物质密度大致分两种情形,理解并记住这两种情况下的解答方法,根据浮力计算密度的问题就会迎刃而解。
一、物体浸没在液体中。
物体在空气中的中为G,浸没在液体中受到的浮力为F浮,则该物体的密度为(G/F浮)ρ液。
推导过程:由G=mg得,m=G/g;由F浮=ρ液V排g得,V排=F浮/(ρ液g);因物体浸没在液体中,故物体的体积等于它排开的液体体积,即V物=V排;物体的密度ρ物= m/V物=(G/F浮)ρ液。
例题:(2014•济宁)将金属块挂在弹簧测力计下端,先后浸没在水和酒精中,金属块静止时弹簧测力计的示数如图中甲、乙所示。
则下列关于金属块的几个物理量计算正确的是()A.在水中受到的浮力为2NB.质量为3kgC.体积为10cm3D.密度为3.0×103kg/m3分析:金属块在水中受到的浮力F甲=ρ水Vg,在酒精中受到的浮力F乙=ρ酒精Vg,由图可知:F甲-F乙=(ρ水-ρ酒精)Vg =0.2N,代入数值,求得V=1×10-4m3=100cm3,F甲=1N,F乙=0.8N,金属块重G=3N,金属块质量m=0.3kg;选项A、B、C错误。
金属块密度ρ= G/F浮)ρ液=(3N/1N)×1.0×103kg/m3=3.0×103kg/m3;或ρ= G/F浮)ρ液=(3N/0.8N)×0.8×103kg/m3=3.0×103kg/m3。
答案:D。
二、物体漂浮在液体中。
漂浮在液体表面的物体,物体密度与液体密度的比和物体浸在液体中的体积与物体总体积的比相等。
即ρ物/ρ液= V排/V物。
推导过程:漂浮时,物体所受浮力等于物体的重,即F浮=G,因此:ρ液V排g=ρ物V g;所以:ρ物/ρ液= V排/V物。
利用浮力知识测密度的方法
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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)。
用浮力测密度的几种方法
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用浮力测密度的几种方法浮力测密度是一种常用的测定物体密度的方法,基于浸入液体中的物体所受的浮力与其体积和密度之间的关系。
以下是几种常见的浮力测密度的方法:1.饱满法(容器法):这是一种基本的浮力测密度方法,适用于测量密度较小的固体样品。
首先,将一个容器(如烧杯或容量瓶)装满液体,并记录液体的密度。
置入样品后,测量液体中的上升量,即为样品的体积。
根据浮力公式F=ρVg(F为浮力,ρ为液体的密度,V为上升的体积,g为重力加速度),可以计算出样品的密度。
2.轻质法:该方法适用于测量密度较小的液体和浮于液体表面的固体样品。
首先,将称量好的液体样品放置在盛有液体的计量容器中,记录液体的密度。
然后,将要测定密度的固体样品轻轻放置在液体表面,等待其达到浮性平衡。
根据浮力公式可计算出样品的密度。
3.浸水排出法:该方法适用于测量密度较大的固体样品。
先测量样品在空气中的重量,然后将其完全浸入一个已知密度的液体中,例如水。
之后,记录固体样本完全浸入液体后的体积,以及样品悬挂在液中排出的液体体积,根据体积变化和排出液体的密度,可以计算出样品的密度。
4.弹簧浮子法:该方法适用于测量浮力较大的液体。
使用弹簧浮子,其浮力与液体中的浸入部分的体积成正比,并通过与浮动浮子相连的测力传感器测量浮子所受的浮力。
结合弹簧的刚度和拉力计的读数,可以通过浮力公式计算出液体密度。
5.振荡法:这是一种用于测定粒状物料密度的方法。
通过振动装置将样品弹出一定高度,然后测量样品振动的周期,可以根据振动周期和物料的物理参数来计算出其密度。
总而言之,浮力测密度是一种简单而有效的密度测量方法,不同的方法适用于不同的物质和实验条件。
在应用浮力测密度方法时,需要注意操作的准确性和实验条件的控制,以确保测量结果的精确性。
利用浮力测密度的六种方法
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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。
浮力的特殊测量方法
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浮力的特殊测量方法浮力是物体在液体或气体中浸没时受到的上升力。
准确测量浮力非常重要,因为浮力在许多不同领域中都有应用,例如船舶设计,潜水员安全和水下建筑结构等。
下面介绍10种关于浮力的特殊测量方法并展开详细描述。
1. 直接测量 Archimedes原理Archimedes原理指出,浸在液体中的任何物体所受的浮力大小等于该物体排移液体体积的重量。
可以通过将物体浸入待测液体中,测量排开液体的体积并计算其重量,以求出浮力的大小。
2. 悬挂物体法悬挂物体法指将需要测量的物体悬挂在动力称上,浸在液体中并记录其重量。
随后,计算物体在空气中所受的重力,并减去物体在液体中所受的重力,即可得到物体所受的浮力。
3. 水银压力计法水银压力计法利用了浮力的性质,将小容器浸没在液体中,使得它可以完全浸入液体中,但是不会完全浸没在液体中。
然后,使用水银压力计测量液面高度差。
这可以用来计算容器的浮力。
4. 改进的气浮测量法改进的气浮测量法可以用于测量很小的浮力值。
在这种情况下,测量器支撑物体,并且通过一个气囊来施加反作用力,以抵消浮力。
使用高精度称重计来测量气囊的压力差,以获得物体所受的浮力值。
5. 拉绳法拉绳法通过将拉绳固定在浸泡物体上来测量浮力。
自由端的拉绳固定于支架上,而支架位于浸泡物体的水平位置上。
当该物体浸泡在液体中时,拉绳所受的张力减少了,并且该值可以用来计算浮力大小。
6. 四级浮力计法四级浮力计法可以使用四个小气囊来量测物体的浮力。
这些气囊被固定在一个平台上,然后将这个平台降入液中以达到等位面。
在降下平台之后,每个气囊的状态都均可披露给浮力计。
通过分析每个气囊的浮力,可以得出物体所受的浮力大小。
7. 声速法本方法通过使用声速计来测量液体中物体的浮力。
声速计通过以相对速度运行的声波,比较液体中的声音信号延迟时间来计算浮力,从而得出物体的体积。
8. 光学密度计法光学密度计法使用光学系统测量液体中物体的密度。
通常,这种方法会浸入一个准确的液体密度计,或者使用电解质来评估液体密度。
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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 21
31
V 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2
1
G F G F ρρ-=
-液水得盐水的密度为1.1×103kg/m 3
2.(2010,河北)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 3
F 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1
2l 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)1
2
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 ①-② G 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 22243
2102101110m 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: 4333
0.11101.010/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。