(共18张PPT)
小专题四 利用浮力测密度
类型1:有弹簧测力计(无天平、无量筒)
1.测固体密度
(1)用细线系住小石头,用弹簧测力计测出小石头的重力G;
(2)在容器内盛适量水,将小石头浸没在水中,弹簧测力计的示数为F;
(3)则被测固体密度为ρ物= ρ水。
2.测液体密度
(1)用细线系住石块,用调节好的弹簧测力计测得石块的重力为G0;
(2)向烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在水中,不触及烧杯侧壁和底部,此时弹簧测力计的示数为F1,石块在水中受到的浮力为F浮水=G0-F1=ρ水gV(设石块体积为V);
(3)向另一烧杯中装入足够多的待测液体,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在待测液体中,不触及烧杯侧壁和底部,此时弹簧测力计的示数为F2,石块在液体中受到的浮力为F浮液=G0-F2=ρ液gV;
(4)则液体的密度为ρ液= ρ水。
类型2:有量筒(无天平)
1.测固体密度
(1)密度小于水的固体(不吸水)密度
①在量筒内盛适量的水,记下此时量筒内水的体积为V1;②将大小合适的被测物放入量筒内使其漂浮在水面上,记下量筒内水面达到的刻度V2;③用细针将被测物压入水中,记下量筒内水面到达的刻度V3;④则被测物的密度为ρ物= ρ水。
(2)密度大于水的固体(不吸水)密度
①在量筒内放入适量的水,将小烧杯放入量筒内使其漂浮在水面上,记下此时量筒内水面达到的刻度V1;②将大小合适的被测物放入小烧杯内(小烧杯漂浮),记下量筒内水面达到的刻度V2;③将小烧杯从量筒中取出记下量筒内水面到达的刻度V3;④用细线系住被测物使其浸没在量筒内水中且静止(全部浸没),记下量筒内水面达到的刻度V4;⑤则被测物的密度为:ρ物= ρ水。
(3)既能漂浮又能下沉的固体(如小烧杯)密度
①在量筒内放入适量的水,记下此时量筒内水面达到的刻度V1;②将小烧杯放入量筒内使其漂浮在水面上,记下量筒内水面达到的刻度V2;③将小烧杯浸没于量筒内的水中,记下量筒内水面达到的刻度V3;④则被测物的密度为ρ物= ρ水。
2.测液体密度
(1)在量筒内盛适量的水,将空烧杯放入量筒内使其漂浮,记下此时量筒内水面到达的刻度V1;
(2)将适量待测液体倒入烧杯内(烧杯漂浮),记下此时量筒内水面到达的刻度V2;
(3)将量筒内水倒尽,再将杯内液体倒入量筒内测出体积为V3;
(4)则被测液体的密度为ρ液= ρ水。
类型1:有弹簧测力计(无天平、无量筒)
1.(随州中考)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹簧测力计、烧杯、水(密度用ρ水表示)、金属块A、盐水以及不吸水的细线等器材完成了图中实验。
(1)要测量金属块A浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是 __①→②__(选填“①→②”或“②→①”)。
(2)计算金属块A浸没在水中的浮力F=__1.3__N。
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块A的浮力大小与 __液体密度__(选填“液体密度”或“金属密度”)有关。
(4)请推导出盐水的密度表达式ρ盐水=__·ρ 水__(用F1、F2、F3、ρ水表示)。
①→②
1.3
液体密度
2.(潍坊中考)某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯进行了下列操作:
①用细线系住石块,悬挂在测力计下,记录测力计示数为F1;
②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为Va;
③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中(不接触杯底且海水不溢出)。石块静止时,记录水面刻度值为V,测力计示数为F2。
请回答下列问题(已知重力与物体质量的比值为g):
(1)鹅卵石的质量为 ,鹅卵石的密度为 。
(2)海水的密度为 。
类型2:有量筒(无天平)
3.小张在家中自制了一个简易密度计并用它来测定盐水的密度。
实验器材:刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
①用刻度尺测出竹筷的长度L;
②竹筷的下端缠上适量的细铅丝;
③把自制的密度计放入盛水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h1(如图所示);
④把自制的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h2。
根据上面的步骤回答下列问题:
(1)竹筷下端缠上适量的细铅丝,主要目的是降低重心(选填“降低重心”或“增大支撑面”)使竹筷能竖直漂浮在液面。
(2)密度计是利用浮力等于重力的条件工作的,竹筷下表面受到水的压强等于竹筷下表面受到盐水的压强。(均选填“大于”“等于”或“小于”)
(3)被测液体的密度越大,密度计排开液体的体积越小(选填“越小”或“越大”)。
(4)被测盐水的密度表达式:ρ盐水= ρ水。(不计铅丝体积,水的密度为ρ水)
降低重心
等于
等于
越小