用浮力测密度的几种方法

利用浮力测密度2.须解决两个问题：①物体的质量m②物体的体积V※测物质密度的思路:1.原理:Vmml一.常规法测物质的密度天平量筒实验步骤:mv1mlmlv2(1)(2)(3)表达式：ρ=m———V2-V1ml(2)(3)(1)二.无天平时测橡皮泥的质量弹簧测力计量筒(1)用弹簧测力计测橡皮泥的质量:gGmG(2)利用漂浮测物体质量:)(12VVm水排水浮gVFG排水VmGFmg=ρ水gV排※解决质量用:排水浮gVFG①天平③量筒和水②弹簧测力计gGm漂浮(二力平衡)排水Vmmg=ρ水gV排三.测橡皮泥、小木块的体积。ml(1)(２)（４)（３）量筒橡皮泥针弹簧测力计(1)排水法测橡皮泥的体积:)(水物v1mlmlv2V=V2-V1(2)针压法测漂浮物的体积:)(水物v1mlmlv2V=V2-V1(3)无量筒时利用浮力测物体的体积:gFGgFVVA水水浮排AG水AF排水浮gVFGF分析：A在水中所受的浮力由于浸没因此:※解决体积用:①刻度尺（物体形状规则）利用浮力:gFGgFVV水拉水浮排物③弹簧测力计、水②量筒、水、（加）大头针※将解决质量和体积的方法组合后可测密度利用浮力测固体密度提供如下器材：石块弹簧测力计烧杯和水轻质细绳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。1、双提法测物体密度(ρ物ρ水):表达式：水拉石石水拉石石石石石ρFGGgρFGgGVmρ-=-==一提解决质量gGm石石=G石F拉二提解决体积拉石浮FGF-=gρFGVV水拉石排石-==水2.主要步骤：（1）用细线拴住物块挂在弹簧测力计上测出其重量G物;（2）将物块浸没在水里，读出弹簧测力计示数为。3、表达式：水物物物FGGF双提法：测物块的密度（ρ物ρ液）1.器材：弹簧测力计、物块、细线、水、盛水的烧杯测固体密度水???物物物VmgGm物物排物VV排水浮gVFgF水浮gFGgG水物物gFG水物水物物FGGG物、F´、F浮、m物、V排装有适量水的量筒，橡皮泥（ρ泥ρ水）V1橡皮泥如何测出橡皮泥的体积、重力和密度？提供如下器材：21步骤：①向量筒中倒入适量的水，读出体积为V1②取出橡皮泥做成小船状，使其漂浮在量筒水中，读出总体积V2③把橡皮泥做成实心，使其浸没量筒水中，读出总体积V32、一漂一沉法测物体密度（ρ物ρ水）：一漂得质量一沉得体积）（水浮泥12==V-VgρFG）（水泥泥12==V-VρgGm13-=VVV泥水泥泥泥）（）（ρVVVVVmρ1312--==（1）测橡皮泥密度如何测出瓷碗的体积、重力和密度？提供如下器材：01234cm装适量水瓷碗刻度尺的柱形容器h1h3h2一漂得质量一沉得体积）（底水浮瓷12==h-hSgρFG）（底瓷13=h-hSV）（底水瓷瓷12==h-hSρgGm水瓷瓷瓷）（）（ρh-hh-hVmρ3112==（2）测瓷碗的密度：表达式：装有适量水瓷碗刻度尺石块细线的柱形容器如何测出小石块的密度？提供如下器材：01234cmh1h2h3（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。一漂得质量一沉得体积）（底石13-hhSV浮FG)(12hhgSgm底水石)(12hhSm底水石“助浮”ml(1)(２)（３）量筒木块针烧杯和水提供如下器材：测木块的密度（4）表达式:水1312VVVVmlv1)(水物3、一漂一压法v3mlv2ml29表达式：水1312VVVV步骤：①向量筒中倒入适量的水，读出体积V1②把木块放入水中漂浮，读出总体积V2③用大头针使木块浸没量筒水中，读出总体积V3利用浮力测液体密度如何测出未知液体的密度？石块弹簧测力计水轻质细绳未知液体提供如下器材：4、三提法测液体密度(ρ物ρ水)相等V排:G石未知液体F拉2水分析：石水拉石浮水gVρF-GF==1①石液拉石浮液gVρFGF=-=2②①②得:水液拉石拉石ρρF-GF-G=12水拉拉液ρFGFGρ12-=-表达式：F拉11.器材：2.主要步骤：3、表达式：弹簧测力计、金属块、细线、盛液体的烧杯、盛水的烧杯（2）把金属块浸没在水中读出弹簧测力计示数为；水物物液FGFGF（1）用细线拴住合金块挂在弹簧测力计上测出其重量G物;（3）把金属块浸没在待测液体中读出弹簧测力计示数为；F三提法：测液体的密度(ρ物ρ水)如何测出未知液体的密度？铜块弹簧测力计轻质细绳未知液体提供如下器材：（已知ρ铜）利用铜块测液体的密度1.器材：2.主要步骤：3、表达式：弹簧测力计、铜块（已知ρ铜）、细线、一个盛液体的烧杯（2）把铜块浸没在液体里读出弹簧测力计的示数为。铜铜铜液GFGF（1）用细线拴住铜块挂在弹簧测力计上测出其重量G铜;如何测出盐水的密度？木块水盐水提供如下器材：ml量筒37V1V2V3物浮盐水浮水GFF排盐水排水mmV4水水盐水盐水)()(3412VVVV盐水水38步骤：①向量筒中倒入适量的水，读出体积V1②把木块放入量筒水中漂浮，读出总体积V2③把量筒的水倒出，在量筒中倒入适量的盐水，读出盐水体积V3④把木块放入量筒盐水中漂浮，读出总体积V439表达式：水3412VVVV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。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。0.1m3、“阿基米德原理”——F浮=G排=ρ液gV排例题：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）V排的变化导致容器中液面的高度变化！液面升降问题：1、浮冰问题2、浮盒问题液面升降问题：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2.6×103Kg/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，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/m315cm=6cm=8cm=321hhh2A240cm=60cm=SS容物体A排开液体的体积分别是。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所受水的浮力增加了。物体A排开液体的体积增加了。物体A排开液体的体积增加了。SbASaSbASaSbASah△hhShSVΔΔaa排aba-=ΔSShShabab-=ΔSShSSV排排水浮VFgΔΔ△V排A相对于容器下降h时，hSVΔ=Δb排或者“假设法”“分解‘动’作”(“一步两动”）4、将各力用公式展开（F浮=ρ液gV排G物=ρ物gV物）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）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。5、解方程或方程组。GF浮GF浮F拉GF浮F拉GF浮F压GF浮F支G=F浮G=F浮+F拉G+F拉=F浮例：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。G=0.9NF浮G=0.9NF’浮F压=0.3N由图（1），因为物体漂浮，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/（gV露）=0.3N/(10N/Kg×2.5×10-5m3)=1.2×103Kg/m3（2）由②得，V物=V排=F’浮/（ρ液g）=1.2N/(1.2×103Kg/m3×10N/Kg）=10-4m3F’浮=G物+F压=0.9N+0.3N=1.2N=ρ液gV物ρ物=G物/(gV物)=0.9N/(10N/Kg×10-4m3）=0.9×103Kg/m3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）金属木图1木图2金属