内容正文:
精练04 浮力秤 密度计
【知识储备】
一、判断物体的浮沉条件及浮沉的应用
(1)物体的浮沉条件 (浸没在液体里的物体若只受重力和浮力的作用,由力和运动的关系可知:)
当F浮 > G物 (ρ液 > ρ物)时,物体上浮→漂浮(F浮 = G物)。
当F浮 = G物 (ρ液 = ρ物)时,物体悬浮。
当F浮 < G物 (ρ液 < ρ物)时,物体下沉→沉底(F浮+ F支= G物)。
(2)物体浮沉的调节与应用
技术上为了实现浮沉总是设法改变重力与浮力的“力量对比”,来达到目的。若保持浮力不变,可改变自身的重力,实现沉浮;若保持重力不变,可改变排开液体(气体)的体积来实现沉浮。
轮船
采用“空心”办法,使它排开水的体积增大,达到增大浮力的效果
潜水艇
浮力不变,通过改变“自重,来实现上浮、下沉的
气球与飞艇
用小于空气密度的氢气或氦气充入气球和飞艇中,通过改变气球和气囊的体积而改变浮力的大小,实现升降
密度计
用来测定液体密度的仪器。它利用漂浮原理:G密度计=F浮=ρ液gV排,即ρ液大,V排就小,密度计露出部分大而做成的
【专题精炼】
一.选择题(共1小题)
1.(2022秋•余杭区校级期中)两同学分别在底端封闭的两支相同吸管中装入不同质量的细沙,制成了A、B两支密度计,放入同一个盛有水的烧杯中,静止后如图所示。下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较小
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值不同
二.填空题(共4小题)
2.(2023•舟山一模)密度计是测量液体密度的仪器,它始终漂浮在液体上。如图所示,把两支完全相同的密度计分别放在甲、乙两种液体中,它们所受到的浮力分别为F甲和F乙,则F甲 F乙;两种液体的密度ρ甲 ρ乙(选填“<”“=”或“>”)。
3.(2021•西湖区校级模拟)小王在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支密度计。
(1)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处,此时,密度计受到的浮力 重力(选填“>”、“=”或“<”)。
(2)使用中,小王发现细铁丝很容易滑落,于是他取下铁丝,改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度,杯中液面将 。
4.(2022秋•鹿城区期中)利用一根饮料吸管制作一个简易密度计。
(1)为了让饮料吸管能竖直地漂浮在液体中,在吸管的 (选填“上端”或“下端”)塞入一些铜丝作为配重,并用石蜡将吸管的下端封闭起来;
(2)让这个简易密度计竖直漂浮在不同的液体中,液体的密度越大,它露出液面部分的长度越长,受到的浮力 ;(选填变大、不变或变小)
(3)通过计算,在吸管上标出对应的刻度线,便制成了一个简易的吸管密度计,下列四种刻度的标示合理的是 。
5.(2022秋•鄞州区校级期末)一个密度计如图所示,其刻度部分的A、B 两点,分别是最上面和最下面的刻度位置,这个密度计的测量范围是1.00×103kg/m3~1.60×103kg/m3,把这个密度计放入某种液体中,液面的位置恰好在A、B的中点C处,则这种液体的密度是 g/cm3. (计算结果保留两位小数)
三.实验探究题(共6小题)
6.(2022•温州二模)某项目化学习小组同学制作“浮漂器”,成功地验证了阿基米德定律。选取溢水杯、泡沫块、托盘和粗铁丝、细铁丝等材料制作成“浮漂器”。“浮漂器”的支撑杆由粗铁丝制成,下托盘由细铁丝制成。
①将“浮漂器”置于装有适量水的溢水杯,取一小石块放在上托盘,在支撑杆上标出水位刻度线。
②将小石块改放在下托盘,往上托盘加砝码,同时用空烧杯接收溢出的水,直到水位刻度线与水面相平。
③取下砝码,把烧杯中的水全部倒入上托盘。
由步骤①②得出石块所受浮力F浮=G砝码,由步骤②③得出烧杯中水的重力G排=G砝码。因此,F浮=G排,即石块所受浮力等于其所排开的水受到的重力,从而验证了阿基米德原理。
(1)泡沫块是制作“浮漂器”的关键要素之一。确定泡沫块高度,应考虑的因素有 。(可多选)
A.支撑杆的高度
B.托盘的质量
C.溢水杯的质量
D.泡沫块的密度
E.液体的密度
(2)步骤①中将“浮漂器”置于溢水杯,判断杯中水为“适量”的依据是 。
(3)分析步骤②③,该组同学得出结论:烧杯中所收集水的重力等于砝码的总重力,即G排=G砝码。推测其观察到的现象为 。
(4)有同学认为,往上托盘“加砝码”的操作存在缺陷,改进方法有 (写出一种)。
7.(2021•下城区模拟)学习了浮力知识后,小金用表面贴有白纸的木板、弹簧、金属块、细线等制作了一个液体密度计。弹簧下端挂上金属块,指针静止时的位置标为A;将金属块浸没在