22利用浮力计算密度-2022-2023学年八年级物理下册重难点突破复习

重难点突破：22利用浮力计算密度 【知识清单】 一、密度 公式：， ， 二、浮力 1、阿基米德原理 浸在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受的重力。 表达式：F浮＝G排＝m排g＝ρ液gV排。 2、称重法：用弹簧测力计分别测出物体在空气中的示数G物和物体浸入液体后弹簧测力计的示数F ′，两者之差即为物体所受的浮力F浮：F浮＝G物－F ′ 3、平衡法：F浮＝G物。只适用于漂浮或悬浮。注意：漂浮和悬浮时，F浮都等于G物，但漂浮时， V排＜V物；悬浮的物体V排＝V物 【点拨】①求液体密度：一般先利用称重法或平衡法求出物体所受浮力大小，再根据阿基米德原理得 ②求浸在液体中的物体密度：一般先利用称重法或平衡法求出物体所受浮力大小，再根据阿基米德原理得 当物体浸没在液体中，，则 当物体漂浮在液体中时，物体浸在液体中的体积占总体积的几分之几，则物体的密度等于液体密度的几分之几。例如，， 即 【典例分析】 例1.如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动，上升到离水面一定的高度处。图乙是绳子拉力F随时间t变化的图像，取g=10N/kg。根据图像信息，该金属块重力的大小为　 　N，浸没在水中的金属块受到的浮力大小是　 　N，该金属块的密度是　 　kg/m3。 【答案】54；20；2.7×103 【解析】当金属块完全露出液面，没有浸入水中时，金属块不受浮力，此时拉力等于重力，即为图中的CD段，从图可知，该金属块重力为G=F拉=54N 当金属块未露出液面时，即为图中的AB段，从图可知，此时绳子的拉力为34N，则金属块浸没时受到的浮力大小为F浮=G-F拉=54N-34N=20N 根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g 可得金属块浸没时排开水的体积（金属块的体积） 根据G=mg 可得金属块的质量为 金属块的密度为 例2.如图所示，水平桌面上有两个完全相同的溢水杯甲的乙，杯中分别装满酒精和水。将两个完全相同的小球分别放入溢水杯中，甲杯溢出80g的酒精，乙杯溢出90g的水。已知ρ酒精=0.8×103kg/m3，则（　　） A．小球的质量是100g B．两溢水杯排开液体的体积相等 C．小球的密度为0.9×103kg/m3 D．放入小球后，静止时，液面相平，甲杯对桌面的压强等于乙杯对桌面的压强 【答案】C 【解析】AB．由阿基米德原理可知，小球在酒精液体中受到的浮力等于排开酒精的重力，即 小球在水中受到的浮力等于排开水的重力，即 小球在酒精中排开的体积为 小球在水中排开的体积为 由于V排酒>V排水，即两溢水杯排开液体的体积不相等，由此可得，小球在水中漂浮，在酒精中处于浸没状态，故小球的质量为 AB不符合题意； C．小球的体积为 小球的密度为 C符合题意； D．在小球放进前，酒精的体积和水的体积是相同的，由于V排酒>V排水，可得乙中剩余水的体积大于甲中剩余酒精的体积，因此乙中剩余水的重力也大于甲中剩余酒精的重力，由于杯子是相同的，小球也是相同的，所以乙对桌面的压力大于甲对桌面的压力，由于底面积S相等，根据可得，甲杯对桌面的压强小于乙杯对桌面的压强，D不符合题意。 故答案为：C。 例3.如图所示是某物理兴趣小组验证“阿基米德原理”的实验操作过程示意图。 （1）验证阿基米德原理实验的合理顺序是　 　（填字母代号）； （2）金属块浸入溢水杯前，溢水杯里应　 　 ； （3）金属块浸没在水中时，受到的浮力是　 　 N； （4）金属块的密度为　 　 kg/m³；（g取10N/kg，ρ水=1.0×103kg/m3） （5）比较　 　（填字母代号）和　 　 （填字母代号）的操作可得出结论：浸入液体中的物体所受的浮力大小等于物体排开液体所受重力的大小。 【答案】（1）DABECF （2）将水装到溢水口处 （3）1 （4）2.6×103 （5）A、B；D、E 【解析】（1）阿基米德原理为 故应测得物体受到的浮力和物体排开液体的重力，再通过实验数据进行验证，且应多次实验得到普遍规律。实验中应在空气中测得物体的重力G和空桶的重力G桶，在将物体浸入液体中，测得物体在液体中的拉力F和物体排开液体与空桶的总重力G总，由 得到物体受到的浮力，由 得到物体排开液体的重力。改变物体浸入液体中的体积，重复以上实验次，再通过实验数据进行验证，故实验顺序应为DABECF。 （2）为了使金属块排开的水都能流入小桶中，金属块浸入溢水杯前，溢水杯里应将水装到溢水口处。 （3）由图得，金属块的重力为2.6N，金属块浸没在水中时受到的拉力为1.6N，则金属块浸没在水中受到的浮力为 （4）由得，金属