8利用浮力测密度.docx

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:(ρ水=×103kg/m3,g取10N/kg)
图ZX3-1
(1)
用细线将石块挂在弹簧测力计上,弹簧测力计的示数如图
ZX3-1甲所示,石块重________N。
(2)
将石块吞没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示,石块碰到的浮力
F浮=________N。
石块的密度ρ石块=________g/cm3。
完成上述实验后,同学们又将挂在弹簧测力计下的石块吞没到某种液体中,弹簧测力计的示数为,则该液体的密度ρ液体=________g/cm3。
2.[2017·苏州]在“测量物质的密度”实验中:
图ZX3-2
(1)用调治好的天平测金属块质量,天平平衡时砝码及游码在标尺上的地址如图ZX3-2甲所示,金属块的质量m
为________g。
(2)
用细线系住金属块放入装有
20mL水的量筒内,如图乙所示,则金属块的体积
V为________cm3。
(3)
计算出金属块密度ρ=________g/cm3。
(4)
实验中所用细线会对测量结果造成必然影响,致使所测密度值
________(选填“偏大”或“偏小”)。
在上面实验的基础上,利用弹簧测力计和该金属块,只要增加一个操作步骤就能测出图丙烧杯中盐水的密度。增加的步骤是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
盐水密度的表达式ρ盐水=________。(用所测物理量符号表示)
,请完成以下填空。(ρ水=×103kg/m3)
在量杯中装适合的水,读出水面对应的刻度值V1。
(2)
把橡皮泥捏成碗状,小心放入量杯使之飘扬在水面上,读出此时水面对应的刻度值
V,依照______________原
2
理可求出橡皮泥的质量。
(3)
再把橡皮泥团成实心球,放入量杯使之沉入水底,读出此时水面对应的刻度值
V3。
(4)
利用密度计算公式可推导出橡皮泥密度的表达式为
ρ=____________。
(5)
图ZX3-3是整个实验的操作情况,由图中示数可算出橡皮泥的密度是
________kg/m
3。
图ZX3-3
,用排水法测某实心金属块的密度。实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水。实验步骤以下:
①让小空筒飘扬在盛满水的溢水杯中,如图ZX3-4甲所示;
②将金属块吞没在水中,测得溢出水的体积为20mL,如图乙所示;
③将烧杯中20mL水倒掉,从水中取出金属块,如图丙所示;
④将金属块放入小空筒,小空筒仍飘扬在水面,测得此时溢出水的体积为44mL,如图丁所示。
图ZX3-4
请回答以下问题:
被测金属块的密度是________g/cm3。
在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,测出的金属块密度将________(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。
,由于其密度小于水,在水中不能够下沉,小明在该塑料块下方悬挂了一铁块,依照如图ZX3-5甲、乙、丙、丁所示序次,测出了该塑料块的体积和质量。
图ZX3-5
图丁中塑料块的质量是________g。
这种塑料的密度是________kg/m3。
仔细解析实验过程,你以为小明在天平使用过程中的不规范之处是
________________________________________________________________________
____________________________。
为了减小实验误差,你以为合理的序次是________。(将图重新排序)
、石子、细线、量筒和适合的水测量某未知液体的密度。图

ZX3-6

是小
曼正确测量过程的表示图。已知水的密度为×

103kg/m3,g取

10N/kg。实验过程以下:
图ZX3-6
①将适合的水倒入量筒中,如图甲所示,记录量筒中水的体积。
②将拴有石子的物块置于量筒内的水中,如图乙所示,量筒中水面所对应的示数为66mL。
③将待测液体倒入另一量筒中,如图丙所示,记录量筒中待测液体的体积。
④将上述石子和物块擦干后,置于量筒内的待测液体中,如图丁所示,量筒中液面所对应的示数为70mL。
由以上实验可知:
(1)
石子和物块在水中所受的总浮力为________N。
(2)
待测液体的密度为________kg/m3。
,在山洞里捡到一个形状不规则、不溶于水的物体,在物理老师的帮助下到实验室进行了以下操作:
(1)把该物体放入装有适合水的透明玻璃杯中,发现物体下沉至杯底,如图
________水的密度,此时物体所受浮力________物体的重力,对杯底的压力

ZX3-7甲所示,说明该物体的密度
________物体的重力。(均选填“大于”“等
于”或“小于”

)
图ZX3-7
小明往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到待测物体悬浮,随即停止加盐,如图乙所示。
小明测出一只待用的空烧杯的质量为。
他取出玻璃杯中的待测物体,把盐水倒入空烧杯,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图丙所示,天平的示数为________g。
(5)将烧杯中的盐水全部倒入量筒,如图丁所示,量筒内盐水的体积为________mL。
经过以上实验,能够获取待测物体的密度为________kg/m3。
一同做实验的小华以为只要稍微改变一下实验的序次,就可以减小实验误差,你以为小华是怎样改变实验序次的:____________________。[将步骤(1)~(6)重新排序]
(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是从学校实验室借了一些器材来测量它的密度。
(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻拨至标尺________零刻度线处,稳准时发现分度盘如图
要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往________(选填“右”或“左”)调。

ZX3-8甲所示,
图ZX3-8
将挂饰放在已调好的天平上,测出其质量为。
当她想测量挂饰的体积时,发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识能够帮自己解决问题。她的测量过程以下:
①往烧杯中倒入适合的水,用调治好的天平测出烧杯和水的总质量为150g。
②用细绳将挂饰拴好并吞没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水溢出)。在右盘中加减砝码并搬动游码,
当天平平衡后,右盘中砝码和游码的地址如图乙所示,此时天平的示数为________g,则挂饰的体积为

____________。
33
(已知ρ水=×10kg/m)
小芳计算出金属挂饰的密度为________g/cm3;经过比较密度表(见下表)可知该金属挂饰可能是________制品。
物质
金
银
铜
铁
铝
密度/
×10
3
3
3
3
3
×10
×10
×10
×10
(kg·m-3)
某实验小组利用杠杆平衡条件测固体密度。
图ZX3-9
[实验器材]待测小石块,杠杆及支架,细线,钩码数个,刻度尺,烧杯,适合水。
[实验过程](1)把杠杆的中点固定在支架上,并调治杠杆在水平川址平衡。
用细线将小石块拴好,把小石块和钩码m分别挂在杠杆的两边,调治钩码的地址使杠杆在水平川址平衡。
(3)分别量出小石块悬挂处与支点间的距离L和钩码悬挂处与支点间的距离l,由杠杆平衡条件得出小石块的质量
为________。
(4)在烧杯内加入适合水,将小石块吞没在水中,保持L不变,调治钩码m的悬挂地址,使杠杆重新在水平川址平
衡。
量出钩码所挂处与支点间的距离d,则小石块所受水的浮力为________。
若水的密度为ρ,由阿基米德原理得出小石块的体积为________。
由密度公式求出小石块的密度为________。
。
图ZX3-10
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:
,制成土密度计,用刻度尺测竹筷的长度

L;
,密度计飘扬时处于________(选填“平衡”或“非平衡”
测出液面上方竹筷的长度h1(如图ZX3-10所示);


)状态,此时用刻度尺
________________________________________________________________________

。
请将上面实验步骤补充完满并回答以下问题:
(1)竹筷一端

缠

上

细

铅

丝

,

是

为

了
________________________________________________________________________
________。
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”),因此密度计刻度的特点是
________(选填“上大下小”或“下大上小”)。
(3)被测盐水的密度表达式:ρ盐水=________。(不计铅丝体积,水的密度用ρ水表示)
竹筷密度的表达式:ρ竹筷=____________。(铅丝质量、体积忽略不计)
参照答案
1.(1)
(2)2(3)
(4)
[解析](3)石块的体积V=V排=
F浮
=
ρ水
g
2N
-4
3
3
×103kg/m3×10N/kg=2×10
m=200cm,
G
3
石块的质量m=g=错误!=kg=480g,则石块的密度
ρ=错误!=错误!=g/cm。
(4)将挂在弹簧测力计下的石块吞没到某种液体中,弹簧测力计的示数为
N,因此F′浮=G-F′示=N-N=N,
液体的密度ρ液=F′
浮
=错误!=×103kg/m3=g/cm3。
Vg
排
2.(1)27
(2)10
(3)(4)偏小
(5)将金属块挂在弹簧测力计下方,吞没于盐水中,读出弹簧测力计的示数
F
mg-F
gV
水
2
1
(5)×10
3.(2)阿基米德(4)ρ
(V-V)
3
V3-V1
4.(1)(2)不变
[解析](1)
依照题图甲与图乙的比较,得出金属块的体积
V=20mL=20cm3,将金属块取出,即图丙中液面离溢
水杯口的体积为
20cm3,尔后将金属块放入小空筒,此时又溢出水
44cm3,小空筒飘扬,此时金属块和小空筒排开水
的整体积V排=20cm3+44cm3=64cm3,且此时小空筒碰到的浮力大小等于金属块的重力大小,因此金属块的总质量
为排开水的质量,即金属块的重力为
G
ρ水V排g
3
kg/m
3
3
G=F浮=ρ水V排g,金属块的质量为m==
=ρ水V排=×10
×64cm
g
g
m
64g
3
=64g,故金属块的密度为ρ=V=
20cm3=g/cm
。
在实验步骤①和②中测得的金属块的体积必然,在实验步骤③和④中,将沾有水的金属块放入小空筒,相当于减少了小空筒排开水的重力,增加了小空筒和金属块排开水的重力,而且减少量等于增加量,故金属块排开水的体积
m
不变,所受浮力不变,则其重力、质量不变,因此依照
ρ=V可知,测出的金属块密度不变。
5.(1)(2)×103
先测了体积后测量质量,会造成质量测量值偏大,密度偏大
丁、甲、丙、乙
[解析](3)实验中先测了塑料块的体积,尔后测量其质量,会使得质量的测量值偏大,密度偏大。
若是采用先将塑料块吞没再提出的方式测体积,会使体积的测量值偏大,因此为了减小误差,应先测量塑料块
的质量,再读取铁块的体积,最后吞没塑料块,因此合理的序次应为丁、甲、丙、乙。
6.(1)
(2)×103
[解析](1)题图甲中水的体积是50cm3,在图乙中石子和物块排开水的体积是66cm3-50cm3=16cm3,石子和物33-63
3
(2)石子和物块在水中处于飘扬状态,因此它们的总重力G=F浮=N。图丙中液体的体积是50cm,在图丁中石子
和物块排开待测液体的体积是70cm3-50cm3=20cm3。由于石子和物块在待测液体中处于飘扬状态,因此浮力等于它
F浮′33
们的总重力F浮′=G=N。可得ρ液==错误!=×10kg/m。
7.(1)大于小于小于(4)121(5)55
×103
(1)(2)(4)(5)(3)(6)
[解析](7)在将盐水倒入量筒中时,烧杯壁会附着一些盐水,致使盐水不能够全部倒入量筒,测得的体积偏小,由
m
密度ρ=可知,该测量值比真实值偏大,因此实验序次可改为(1)(2)(4)(5)(3)(6)。
V
8.(1)左端右
cm3
铜
l
l-d
l-d
l
9.(3)
Lm
(5)
L
mg
(6)
Lρm
(7)
l-d
ρ

把土密度计放入待测盐水中,静止后用刻度尺测出液面上方竹筷的长度
h2
使竹筷能够竖直飘扬在液体中
越小下大上小
ρ水(L-h1)
(3)
L-h2
ρ水(L-h1)
(4)
L
[解析](1)铅丝的密度比较大,在液体中能够吞没,而且密度计重心越低越牢固,使密度计能够竖直飘扬在液体
中。(2)依照飘扬条件,密度计在液体中处于飘扬状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力相
等,即F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排越小,此时密度计浸在液体中的深度越小,因此密度计的刻度特点是下
大上小。(3)在水中时:F
浮
=ρ
水
gV
排1
=ρ
水
gS(L-h);在盐水中时:F
浮
=ρ
盐水
gV
排2
=ρ
盐水
gS(L-h)。由于浮力相
1
2
水
1
竹筷飘扬时F浮=G竹筷,即ρ水gS(L-h1)=ρ
等,因此ρ水gS(L-h1)=ρ盐水gS(L-h2),即ρ盐水=ρ
(L-h)。(4)
L-h2
ρ水(L-h1)
竹筷gSL,因此ρ竹筷=
L
。