内容正文:
专题4 利用浮力知识测量物体密度
第九章 浮力与升力
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01
专题特训
02
核心素养特训
特训一
特训二
特训三
专题特训
特训四
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例1 小明同学学习了“认识浮力”后,提出一个问题:浸在液体中的物体受到浮力的大小与哪些因素有关呢?经过思考,他在学校实验室里找来了弹簧测力计、烧杯、一个金属块、水和盐水,设计并进行了如图所示的探究实验.
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特训一 探究浮力大小的影响因素间接测密度
(1)由实验可知,金属块在图C中受到的浮力大小为____N.
(2)分析B、C两图可知:当金属块浸没在水中时,所受浮力的大小与它浸入水中的深度________(选填“有关”或“无关”).
(3)小明同学准备利用图A和D探究浮力的大小是否与液体的密度有关,同组的小红同学认为不行,理由是__________________________________.
(4)根据收集到的实验数据,金属块的密度为________kg/m3,盐水的密度为________kg/m3.
学习点拨:物体浸没时,由于V排=V物,可得出
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1
无关
没有控制金属块浸入液体的体积相同
2.8×103
1.1×103
例2 小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,她想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了弹簧测力计、细线和一个金属块B,设计了如图所示的实验过程:
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特训二 二次测量法测浮力间接测液体的密度
①用弹簧测力计测出装饰球A的重力为G;
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在弹簧测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出弹簧测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出弹簧测力计的示数为F2.
根据②、③两次弹簧测力计的示数差可知____________(选填“装饰球A”
或“金属块B”)受到的浮力.橙汁的密度表达式ρ橙汁=__________(用ρ0和所测物理量字母表示).
学习点拨:根据二次测量的示数之差求浮力,根据阿基米德原理ρ液=
求液体的密度.
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装饰球A
例3 小云利用如图所示的装置来测量实验中所用金属块的密度,实验过程如下:
①让空烧杯漂浮在水槽内,用刻度尺测得水面的高度为h1;
②将金属块放在烧杯内,用刻度尺测得水面的高度为h2;
③_________________________________________________________,
用刻度尺测得水面的高度为h3;
④金属块的密度为 ________________(用ρ水、h1、h2、h3表示).
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特训三 利用液面上升的高度差测物体的密度
将金属块从烧杯中取出,慢慢放入水槽内,使其浸没在水中
学习点拨:根据浸没时的液面高度差测浮力,漂浮时的液面高度差测重力,利用 测物体的密度.
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例4 小强同学取来一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成一支能始终竖直漂浮在液体中的简易密度计.用这支简易密度计测量某液体的密度,实验步骤如下:(ρ水=1.0×103 kg/m3)
①用刻度尺测出密度计的长度是10 cm;
②将密度计放入盛有水的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是4 cm;
③将密度计从水中取出并擦干,然后放入盛有被测液体的烧杯中,静止后测出密度计露出水面的长度是2 cm;
④被测液体的密度是________ g/cm3.
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特训四 用密度计测量液体的密度
0.75
学习点拨:根据漂浮时G物=F浮,可得出
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核心素养特训
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受“曹冲称象”的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为ρ水)、油性笔等,测量小玻璃珠的密度(如图所示),实验步骤如下:
①如图甲所示,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置;
②如图乙所示,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积V1;
③如图丙所示,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积V2;
④如图丁所示,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面________ ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积V3.则:(选用V1、V2、V3和ρ水表示以下物理量)
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相平
(1)小玻璃珠的总体积为V=________.
(2)小玻璃珠的总质量为m=____________.
(3)小玻璃珠的密度表达式为ρ=__________________.
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: _____________