2024年沪科版中考物理二轮复习 浮力法测密度

浮力法测密度 类型 方法 步骤 有量筒，无天平 一漂一压法 (1)在量筒内装入适量的水，读取示数为V1；(2)将待测固体放入量筒内，固体漂浮在水面上，读取量筒示数为V2；(3)用细铁丝或大头针将待测固体全部压入水中，读取量筒示数为V3；(4)由物体浮沉条件和阿基米德原理知，G＝F浮＝ρ水g(V2－V1)。故m＝ρ水(V2－V1)，固体密度ρ＝ ＝ ρ水 注：1.此方法适用于密度小于水的固体；2.细铁丝或大头针应尽量细，以减小误差 类型 方法 步骤 有天平，无量筒 等体积法 (1)用天平测量空烧杯的质量m1；(2)将烧杯盛满水，测出烧杯和水的总质量m2，则烧杯的容积V杯＝V水＝ ＝ ；(3)将烧杯内水倒尽擦干，再盛满被测液体，则V液＝V杯＝V水，用天平测出烧杯和被测液体的总质量m3。则被测液体的密度ρ液 ＝ ＝ ρ水 二、特殊方法测量液体的密度 类型 方法 步骤 只有弹簧测力计 三提法 (1)用细线系住金属块，用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力G0；(2)往烧杯中装入足够多的水，用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在水中，不触及烧杯侧壁和底部，此时弹簧测力计示数为F1；(3)往另一烧杯中装入足够多的待测液体，用弹簧测力计悬挂着金属块浸没在待测液体中，不接触烧杯侧壁和底部，此时弹簧测力计示数为F2，因金属块在竖直方向受力平衡，则有G0＝F浮＋F拉。故有G0＝F1＋ρ水gV排＝F2＋ρ液gV排，可得ρ液＝ ρ水 类型 方法 步骤 有量筒，无天平 等浮力法 (1)量筒内装有体积为V1的水；(2)将一密度较小的固体放入水中，测得体积为V2；(3)再在另一个量筒内装入适量的液体，测得体积为V3；(4)再将此固体放入该液体内，测得体积为V4；因为固体在水中和待测液体中都漂浮，所以ρ液g(V4－V3)＝ρ水g(V2－V1)，故ρ液＝ ρ水 浮力法测密度(近5年2考) 1．(2023·福建27题6分)用透明圆筒制作测量液体密度的密度计。 (1)获取相关数据。 命题点 ①已知圆筒底面积为S。 ②调节天平平衡时，指针指在分度盘中央刻度线的左侧，此时应将平衡螺母向____移。如图(a)，用调好的天平测得空圆筒质量m＝______g；向圆筒中倒入适量水，用天平测得圆筒与水的总质量为81.4 g，计算得到圆筒内水的体积V0＝____cm3。 右 31.4 50 【解析】调节天平平衡时，指针偏向分度盘中央刻度线的左侧，应将平衡螺母向右端移动，才能使天平横梁水平平衡。由题图(a)可知，空圆筒质量m＝20 g＋10 g＋1.4 g＝31.4 g，圆筒内水的质量m水＝m总－m＝81.4 g－31.4 g＝50 g，则圆筒内水的体积V0＝ ＝50 cm3。 (2)制作液体密度计。在圆筒上体积为V0的水面处做标记，如图(b)甲所示。倒掉圆筒内的水，倒入待测液体至标记处，使待测液体体积为V0。将圆筒放入水中，圆筒处于漂浮状态，如图(b)乙。测量圆筒浸入水中的深度h，则待测液体密度ρ液＝_________(用m、S、h、V0、ρ水表示)。根据计算结果在圆筒外壁标记刻度线和密度值。 (b) (3)用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，请提出一条改进建议______________________。 往容器中加足够多的水 【解析】用自制密度计测量某种液体密度时，发现圆筒触底无法漂浮，圆筒受到的浮力小于重力，即排开液体的体积太小，则可以往容器中加足量的水。 2．(2020·福建29题6分)如图，在测量某液体密度的实验中： (1)把托盘天平放在水平工作台上，将游码移到标尺左端____刻度线处，指针位置如图甲所示，应将平衡螺母向____调节，使天平横梁平衡。 零 右 【解析】实验前，将天平放在水平台上，将游码移到标尺的零刻度线处；调节平衡螺母，使天平静止时指针指在分度盘的中央刻线上，题图甲中指针偏向分度盘的左侧，应将平衡螺母向右调节。 (2)将装有待测液体的烧杯放在天平左盘，平衡时，右盘砝码质量和标尺上的示数值如图乙，待测液体和烧杯的总质量为____g。 82 【解析】天平平衡时物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，由题图乙知，标尺的分度值为0.2 g，则待测液体和烧杯的总质量m总＝50 g＋20 g＋10 g＋2 g＝82 g。 (3)将烧杯中适量的液体倒入量筒内，液面位置如图丙，则量筒中的液体体积为____mL。称得剩余液体和烧杯的总质量为22 g，则液体的密度为_____g/cm3。 50 1.2 (4)小明提出另一种测量待测液体密度的方案，器材有弹簧测力计、金属块、水和两个烧杯。简要步骤如下： ①分别往两个烧杯中装适量的水和待测液体； ②将金属块挂在弹簧测力计下，静止时测力计示数记为F1； ③将挂着的金属块浸没在水中(未接触烧杯)，静止时弹簧测力计示数记为F2； ④将挂着的金属块浸没在待测液体中(未接触烧杯)，静止时弹簧测力计示数记为F3； ⑤液体的密度ρ液＝__________(用ρ水及测得的物理量表示)。 ＝ 解析】倒入待测液体后，圆筒排开水的体积V排＝Sh，圆筒受到的浮力F浮＝ρ水gV排＝ρ水gSh，圆筒处于漂浮状态，圆筒与待测液体的总重力等于浮力，则待测液体的质量m液＝－m＝－m＝ρ水Sh－m，则待测液体密度ρ液＝＝。 【解析】如题图丙所示， 量筒的分度值为2 mL，量筒中液体的体积V＝50 mL＝50 cm3；量筒内液体的质量m＝82 g－22 g＝60 g，液体的密度ρ＝＝＝1.2 g/cm3。 ρ水 【解析】⑤由题知，金属块在被测液体中受到的浮力F浮＝F1－F3，根据阿基米德原理得F1－F3＝ρ液V排g，则V排＝；金属块在水中受到的浮力F浮′＝F1－F2，根据阿基米德原理得F1－F2＝ρ水V排g，则V排＝；因为金属块浸没在被测液体中和浸没在水中时排开液体和水的体积相等，则有＝，被测液体密度的表达式ρ液＝ρ水。 $$