【學習目標】掌握利用浮力測密度的基本原理和測量方法。
【方法點撥】
1. 利用浮力知識測密度的基本思路:
(1)有體積測量工具,無質量測量工具時,利用浮體測密度:
(2)有質量測量工具,無體積測量工具時,利用沉體測密度:
2. 利用液麵高度求密度
【經典例題】
例1 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(1)
小紅利用一個已經調零彈簧測力計、繫著細線的石塊、一個廣口燒杯和適量的水,設計瞭如下方案測量酒精的密度。如圖甲、乙、丙是小紅正確測量過程的示意圖。石塊保持靜止時彈簧測力計的示數分別為F1=3N、F2=2N和F3=2.2N,已知水的密度為r水。(g=9.8N/kg)
(1)根據測量的物理量可知石塊浸沒在水中時,受到的浮力大小為_____________N
(2)根據測量的物理量和已知量,可知石塊的密度r石=_______kg/m3
(3)根據測量的物理量和已知量,可知酒精的密度r酒精=_____kg/m3
例2 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(1)
小林利用鐵盒、量筒和適量的水測量一個小西紅柿的密度。如圖所示的三個圖是小林正確測量過程的示意圖,圖中V1、V2、V3分別是量筒中水面所對應的示數。已知水的密度為ρ水,利用圖中測量出的物理量和ρ水計算小西紅柿的密度,寫出小西紅柿密度的表達式:ρ西=______________。
例3 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(1)
小芳想測量一隻小瓷杯陶瓷的密度。已準備的實驗器材有:量筒一隻,足量的水,待測小瓷杯(小瓷杯直徑小於量筒的直徑),如圖所示。小芳利用上述器材設計實驗,請你幫她補充實驗方案、並寫出小瓷杯陶瓷密度的表達式。
(1)將量筒中倒入適量的水,讀出水面所對刻度V1,並記錄。
(2)將小瓷杯____________,讀出水面所對刻度V2,並記錄。
(3)將小瓷杯_____________,讀出水面所對刻度V3,並記錄。
(4)請你利用測量量和ρ水寫出小瓷杯陶瓷密度的表達式:ρ=_________。
例4 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(1)
小京利用天平、細線、燒杯和適量的水測量一個小石塊的密度。小京在測出小石塊的質量為m1後,又繼續進行了圖甲、乙的測量,其測量值分別為m2和m3。已知水的密度為ρ水,利用上述測量出的物理量和已知量寫出小石塊密度的表達式為:ρ石= __________。
例5 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(2)
如圖所示,邊長為L的正方體空心金屬盒和實心金屬球各一個。若把球放在盒內密封后,放入密度為ρ的液體中,金屬盒有h1的高度露出液麵,如圖甲所示;若把球和盒用細繩相連放入液體中靜止後,金屬盒有h2的高度露出液麵,如圖乙所示;若把球和盒分別放入液體中靜止後,金屬盒有h3的高度露出液麵,金屬球沉入液體底部,如圖丙所示。不計細線的重力和體積。金屬球的密度ρ球=___________。
例6 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(2)
小婷利用刻度尺、小鐵釘、圓柱形容器和適量的水測量一個小木塊的密度。如圖所示的三個圖是小婷正確測量過程的示意圖,圖中H1、H2、H3分別是圓柱形容器中水面所對應的深度。已知水的密度為r水,請利用圖中測量出的物理量和r水寫出小木塊密度的表達式:r木=_____________。
例7 本題選自騰訊課堂付費課程《初中物理力學專題突破》-06浮力(下)-利用浮力測密度(2)
圓柱形容器中裝有適量的水,將一隻裝有配重的薄壁長試管放入圓柱形容器的水中,試管靜止時容器中水的深度H1為10cm,如圖甲所示.向試管中注入深度h為5cm的未知液體後,試管靜止時容器中水的深度H2為11cm,如圖乙所示.已知圓柱形容器底面積為試管底面積的4倍.則未知液體的密度為_____________kg/m3.
答案
經典例題
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