内容正文:
物 理
精 讲 册
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小专题培优5 利用浮力知识测量物体的密度
[北部湾2022.26(5)、2021.26(4)]
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类型一 漂浮法
1.某小组尝试测量不规则小物块的密度,如图所示,他们做了如下的操作:
第1题图
(1)向量筒内倒入适量的水,记下水的体积
为 ;
(2)将小物块轻轻放入量筒内,稳定后水面上升
至 为 ;
(3)再用细钢针将小物块浸没在量筒的水中时,
水面上升至 为 。
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①求质量:已知液体的密度,根据物体未浸入及漂浮时排开液体的体
积关系,由甲、乙两图,得出物体的质量 ____ ;
②求体积:物体未浸入及浸没液体后量筒示数的变化量即为物体的体
积,根据甲、丙两图,物体的体积 ____ 。
③求密度:根据 求出物体的密度,即 ____ 。
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20
0.8
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2.小明利用干燥、不吸水的矿石还可测出未知液体的密度,操作如下:
第2题图
(1)在圆柱形容器中装入待测液体,如图甲所示,将平底烧杯放入
待测液体中,烧杯静止时容器中液体的深度为 ;
(2)将矿石放入烧杯中,如图乙,烧杯静止时露出液面的高度为 ,容器中液体的深度为 ;
(3)将矿石拴在烧杯底部,如图丙所示,烧杯静止时露出液面的高度
为 。已知矿石的密度为 ,圆柱形
容器的底面积是烧杯底面积的3倍,则待
测液体密度的表达式 _ ________。
(用已知物理量符号表示,烧杯视为上
下粗细均匀的容器)
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类型二 天平、电子秤法
3.【测量固体的密度】(北部湾2022.26(5)题) 实验小组的同学不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水测量吊坠的密度。 请将实验步骤补充完整。
第3题图
(1)在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中,如图甲所示;
(2)将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧
杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右
盘的烧杯中加水到 处时横梁平衡,
记下加水的体积为 ,如图乙所示;
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(3)________________________________________________,用量
筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体
积为 ;
(4)吊坠密度的表达式为 _ _________。 (用 、 、 表示)
松开细线,让吊坠继续浸没在左盘的烧杯中(沉底)
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4.【测量液体的密度】[北部湾2021.26(4)题]学习了密度知识后小华查阅资料和深入思考后,找到了测量液体密度更精确简便的方法,操作如下:
第4题图
(1)如图甲、乙所示,把适量待测液体和水分别倒入两容器中并置于两电子秤上,再将两电子秤示数清零(按电子秤的清零键后,示数显示为零);
(2)将系好细线的小物块(不吸收液体)缓慢浸没到待测液体中保
持静止(未触底),液体未溢出,如图丙所示,记下电子秤的示数
;
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(3)将小物块取出,擦干后再缓慢浸没到水中保持静止(未触底),
水未溢出,如图丁所示,记下电子秤的示数 ;
(4)则该液体密度的表达式 _ ______。 (已知水的密度为 )
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类型三 称重法
类型解读
称重法:弹簧测力计拉着物体浸没在未知液体和水中,排开液体的体
积相同,如图所示, ,即 。
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5.(2023随州)实验课上,老师和同学们测量盐水的密度,他们用弹
簧测力计、烧杯、水(密度用 表示)、金属块 、盐水以及不吸
水的细线等器材完成了图中实验。
第5题图
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(1)要测量金属块 浸没在水中的浮力,合理的测量顺序是_______
(选填“①→②”或“②→①”);
(2)计算金属块 浸没在水中的浮力 ____ ;
(3)完成图中各项实验后分析可知:金属块 所受的浮力大小与
__________(选填“液体密度”或“金属密度”)有关;
(4)请推导出盐水的密度表达式 _ ________(用 、 、
、 表示)。
①→②
1.3
液体密度
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类型四 密度计法
类型解读
密度计法:选择在两种液体中均漂浮的物体,测得两次 ,再根
据 得到液体密度。
6.(2023苏州)综合实践活动课上,小明用一根长约 的圆柱状饮料吸管、一段细铁丝、石蜡和水等制作了一个简易密度计。制作时,小明先将吸管两端剪平,铁丝密绕成小团后塞入吸管一端,再用石蜡将该端口堵住密封;接着,将吸管置于水中使其处于竖直漂浮状态(图甲),用笔在吸管上标记此时水面位置 ;取出吸管,量出点
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至封口端的距离 ,通过分析与计算,在吸管上分别确定密度值
、 、 、 的位置并标
上密度值。使用时,将密度计静置于待测液体中,读出吸管壁上液面
处的数值即为液体密