内容正文:
专项突破二 浮力法测密度
典题精析
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类型1 “称重法”测固体密度
方法指津
1.适用范围:缺少量筒,主要测量仪器是弹簧测力计,用来测量计
算密度大于水的固体的密度。
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2.主要步骤
(1)求质量:用弹簧测力计测出物体重力 ,进而计算出物体质
量 。
(2)求体积:根据 计算出浮力( 为物体浸没在水中
时弹簧测力计的示数),再根据阿基米德原理的推导式可得 ;
因为浸没,所以 。
(3)求密度:根据 求出密度。
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3.拓展:可根据物体在水中所受浮力和物体所受重力的大小计算物
体密度。
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例1 (2023·黑龙江)物理兴趣小组探究“影响浮力大小的因素”的实验如
图Z2-1所示,根据他的实验探究数据,请你回答下列问题:
图Z2-1
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(1)由图示信息可知物体浸没在水中受到的浮力 ____ 。
图Z2-1
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【解析】由题图A可知物体的重力 ,由题图C可知物体浸
没在水中时拉力 ,则物体浸没在水中时受到的浮力
。
图Z2-1
【答案】0.5
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(2)由图A、C、D可知,浮力大小与物体浸没深度______(选填“无关”
或“有关”)。
图Z2-1
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【解析】由题图A、C、D可知,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,物体在水中的深度不同,弹簧测力计示数相同,则浮力的大小相同,可得结论:浮力的大小与深度无关。
图Z2-1
【答案】无关
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(3)分析此实验可得出:物体受到的浮力大小与____________和_____
_______________有关。
图Z2-1
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【解析】由题图A、B、C可知,液体的密度不变,物体排开液体的体积不同,弹簧测力计的示数不同,则浮力大小不同,说明浮力大小与排开液体的体积有关;由题图A、D、 可知,物体排开液体的体积相同,只有液体的密度不同,弹簧测力计的示数不同,则浮力大小不同,可得结论:浮力的大小跟液体的密度有关。
图Z2-1
【答案】液体的密度; 物体排开液体的
体积
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图Z2-1
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(4)经进一步计算可知物体体积 _________ ,物体的密度
________ 。
图Z2-1
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【解析】由阿基米德原理可得,物体的体积
,物体的密度
。
图Z2-1
【答案】 ;
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类型2 “称重法”测液体密度
方法指津
1.适用范围:利用同一物体浸没在不同液体中所受的浮力不同,测
量或计算未知液体的密度。
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2.主要步骤
(1)求体积:根据 求出物体浸没在水中时受到的浮力,
根据 求出物体体积。
(2)求密度:根据 求出物体浸没在未知液体中时受
到的浮力,由 求出未知液体的密度。
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3.拓展:可根据物体在水中所受浮力和在待测液体中所受浮力计算
液体密度。
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例2 (2022·上海模拟)在语文课本上学习了“死海不死”的文章后,小敏想探究“浮力的大小与哪些因素有关”,她提出了如下猜想:
猜想一:可能与液体的密度有关
猜想二:可能与物体排开液体的体积有关
猜想三:可能与物体浸没在液体中的深度有关
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为了探究上述猜想,她按照图Z2-2中字母顺序做了如下实验:
图Z2-2
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图Z2-2
(1)分析比较实验步骤A、C、D,
可以探究猜想____;分析比较实验
步骤A、B、C,可以验证猜想____
是正确的。
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图Z2-2
【解析】分析比较实验步骤A、C、D
可知,物体排开水的体积相同而物体
浸没在水中的深度不同,且C、D中弹
簧测力计示数相等,根