内容正文:
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49.利用浮力称重法测密度
)利用浮力称重法测密度
【诀窍】
两称法测固体密度,三称法测液体密度;
表达式推导有技巧,排液体积换物体积。
【浅释】
1.两称法测固体物质密度(ρ固>ρ水):一称定质量,二称定体积。
测物质密度的原理是:,可见须解决两个问题:
①物体的质量:;
②物体的体积:,
密度表达式:
2.三称法测液体物质密度(ρ固>ρ水,ρ固>ρ液)
抓住排开水的体积和待测液体的体积相等,有:,
变形得密度表达式:。
【详解】
1.主要器材:弹簧测力计、水、金属块、未知被测液体及细线。
2.测量步骤:
(1)用弹簧测力计测出金属块在空气中受到的重力G;
(2)用弹测力计测出金属块浸没在水中受到的重力F1;
(3)用弹簧测力计测出金属块浸没在未知被测液体中受到的重力F2。
3.计算结果:
由于浸没,∴ V排=V金
根据F浮=ρ液gV排,由(1)(2)可得:
在水中:ρ水gV金=G-F1 ……………………①
在待测液体中:ρ液gV金=G-F2 ……………②
把代入①式得:
将②÷①式得:
反思:技巧体现在以下几个方面:(1)用V物等量代换V排;(2)将V金换为;(3)用②÷①就比①÷②简便;(4)灵活选择浮力的计算公式。
【例题】
有一个弹簧测力计挂着一个实质圆柱体,当圆柱体逐渐浸入装有水的柱形烧杯过程中(如图所示),观察记录弹簧测力计的示数变化如下表所示。(g=10N/kg)
圆柱体浸入深度h(cm)
0
0.6
1.2
1.8
2.4
3.0
3.6
4.2
4.8
6
测力计示数F(N)
3
2.85
2.70
2.55
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
2.4
试根据表中所给条件求:
(1)当圆柱体浸入深度为0.3cm时其底面所受的压强;
(2)圆柱体的质量;
(3)圆柱体的密度。
解:(1)当圆柱体浸入深度为3.0cm时,h=3.0cm=0.03m,
其底面所受的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.03m=300pa;
(2)圆柱体的质量:;
(3)当圆柱体浸入深度达2.4cm时,圆柱体已全部浸没,
此时圆柱体所受到的浮力:F浮=3N-2.4N=0.6N
依F浮=ρgV排得圆柱体的体积:
圆柱体的密度:
【练习】
1.如图所示,是物体浸入水前后弹簧测力计