2025年山东省中考物理一轮复习微专题四 浮力法则测量物质的密度课件

2025年山东省中考物理一轮复习 微专题四 浮力法则测量物质的密度 1 物质的密度计算公式 ，在测量物质密度时，用天平测出物体的质量，用 量筒测出物体的体积，利用公式即可求出组成该物体的物质的密度。在缺少量筒或 天平或都没有的情况下，我们可以利用浮力知识，间接地求出质量和体积，进而求 出密度。 2 类型一 没有量筒 用天平测出质量，用等体积法测出体积，代入密度公式 。 一、测量固体的密度 实验步骤： 3 1.用调节好的天平测出待测固体的质量 ； 2.把盛有水的烧杯放在天平上,此时天平的示数为 ； 3.用细线将待测物体浸没在水中,此时天平的示数为 ； 4.此时物体在水中受到水的浮力为 ,则物体的体积为 ,物体的密度 。 4 二、测量液体的密度 实验步骤： 1.用调节好的天平测出液体和烧杯的质量 ； 2.将一个物体用细线拉着浸没在盛有该液体的烧杯中,此时天平的示数为 ； 3.物体受到的浮力等于烧杯对天平压力的变化量,则 ,已知物体的体 积为,则液体的密度 。 5 例1 （2023河南节选）小红利用电子秤、杯子和水测土豆的密度。测量过程如下： ①把土豆放在水平放置的电子秤上，电子秤示数为 ； ②取下土豆，将装有适量水的杯子放在电子秤上，电子秤示数为 ； ③将用细线系好的土豆缓缓浸没在水中，水未溢出且土豆不触碰杯底。电子秤示数 为 。 则土豆的密度：___________。（用、、、 表示） 6 例2 如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为 的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度。 （1）将天平放在水平台上,将游码放到标尺左端的____刻度线上,调节横梁平衡; （2）在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量 ,天平平衡时,如图乙所示,______ ； 零 122.4 （3）将金属块浸没在蜂蜜中,金属块不接触玻璃杯并保持静止,且蜂蜜无溢出,如图 丙所示。天平平衡后,砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值 ,则 蜂蜜密度____ 。 1.4 7 类型二 没有天平 用弹簧测力计测量重力求出质量或用浮力法直接求出密度。 一、弹簧测力计法 实验步骤： 8 1.将小石块用细线悬吊在弹簧测力计下,记下测力计示数 ； 2.读出量筒中待测液体的体积 ； 3.将小石块浸没在待测液体中,记下弹簧测力计示数和量筒中液面对应的刻度 ; 4.待测液体的密度；小石块的体积；密度 。 9 二、漂沉法 实验步骤： 1.在量筒内装有适量的水,读取示数 ；将物块放入量筒,使其漂浮在水面上,此时量 筒示数为 ； 2.用一细铁丝使物块没入水中,读取量筒示数 ； 3.物体的密度 。 10 例3 某同学到海边游玩时捡到一块鹅卵石,他利用身边的细线、弹簧测力计、量杯 进行了下列操作： ①用细线系住石块,悬挂在弹簧测力计下,记录弹簧测力计示数为 ； ②量杯中装入海水,记录此时水面刻度为 ； ③将测力计悬挂的石块完全浸没在海水中（不接触杯底且海水不溢出）,石块静止 时,记录水面刻度值为,测力计示数为 。 请回答下列问题（已知重力与物体质量的比值为 ）： （1）鹅卵石的质量为_ __，鹅卵石的密度为_______； （2）海水的密度为_ ______。 11 例4 在没有天平的条件下，小明使用不吸水的木块（已知木块的密度为 ）、细 钢针和量筒，进行了如图所示的实验测量鸭绿江水的密度： ①向量筒中倒入适量的江水，体积记为 ； ②将木块轻轻放入量筒中，当木块静止时，液面对应的体积记为 ； ③用细钢针将木块压入江水中，使其浸没，静止时液面对应的体积记为 ； ④鸭绿江水密度的表达式_ ________。（用、、和 表示） 12 类型三 没有天平和量筒 一、称重法 实验步骤： 13 1.用细线系住物块,用调节好的弹簧测力计测得物块的重力 ; 2.用弹簧测力计悬挂着物块,将其完全浸没在水中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数 为，则物块的密度 _ _____。 14 二、等体积法 实验步骤： 1.用细线系住物块,用调节好的弹簧测力计测得物块的重力 ; 2.向烧杯中装入足够多的水,用弹簧测力计悬挂着物块浸没在水中,不触及烧杯侧壁 和底部,此时示数为 ； 3.向另一烧杯中装入足够多的待测液体，用弹簧测力计悬挂着物块浸没在液体中,不 触及烧杯侧壁和底部,此时示数为，则待测液体的密度为 _ ________。 15 三、代替体积法（刻度尺和圆柱形容器） 实验步骤： 16 1.物体放入水中，漂浮，液面上升；利用刻度尺测量上升的高度 和圆柱形 容器的横截面积，即可求出物体漂浮在水面时排开水的体积 ，进 而求出物体的质量 ； 2.用细针将木块完全压入水中，水未溢出，利用刻度尺测量上升的高度 ， 可以表示出物体的体积 ; 3.物块的密度为 。 17 例5 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。 （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“”或“ ”）。 18 （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 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）。 1.3 液体密度 19 例6 （2024吉林节选）小明利用家中现有器材测量盐水的密度。已知空柱形容器外 部底面积为，水的密度为，取 。步骤如下： （1）将金属片固定在空柱形容器底部，测出金属片和柱形容器 总质量为 。将它们放入水中，稳定后处于竖直漂浮状态， 如图甲所示，则此时金属片和柱形容器排开水的总体积为_____ 。用刻度尺测出此时柱形容器露出水面的高度为 ； 100 （2）将金属片和柱形容器从水中取出并擦干，再将它们放入在 （3）根据以上信息，可以求出在家配制盐水的密度为_____ 。（结果保留两 位小数） 1.09 家配制的盐水中，稳定后处于竖直漂浮状态，如图乙所示，测出此时柱形容器露出 液面高度为 ； 20 例7 小明利用一个圆柱形的容器、刻度尺和水，测量小木块（不吸水）的密度，他 设计了如下实验： ①在圆柱形容器内加入适量的水，用刻度尺测量水的深度记为 ； ②将小木块放入水中漂浮，水未溢出，用刻度尺测量水的深度记为 ； ③用细针将木块完全压入水中，水未溢出，______________________记为 ； ④则小木块密度表达式为_ ________（用 和所测物理量的字母表示）。 用刻度尺测量水的深度 21 微专题四 浮力法测量物质的密度精练 22 1.（2024赤峰）在《浮力》单元复习课上，学生 用溢水杯和弹簧测力计测量鸡蛋的密度。如图甲， 先把鸡蛋缓慢放入盛满水的溢水杯中，鸡蛋沉底， 测得溢出水的重力为 ；如图乙，再把同一个鸡 B A.鸡蛋在水中和盐水中受到的浮力分别为和，它们的关系是 B.鸡蛋的体积为 C.鸡蛋的密度为 D.鸡蛋的密度为 蛋缓慢放入盛满盐水的溢水杯中，鸡蛋漂浮，测得溢出盐水的重力为 。下列说 法正确的是 ( ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 23 [解析] 鸡蛋在水中沉底，浮力小于重力，鸡蛋在盐水中漂浮，浮力等于重力，所 以 ，故A错误；鸡蛋在水中沉底，排开水的体积等于鸡蛋的体积，由阿基 米德原理可得，鸡蛋的体积 ，故B正确；鸡蛋在盐水中漂浮， 浮力等于重力，即，鸡蛋的质量 ，鸡蛋的密度 ，故 错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 24 2.（2024兰州）一根轻质且不可拉伸的细线将一边长为 的正方体物块拴接在 容器底部，如图甲所示，当水深为 时，绳子刚好伸直；如图乙所示，当水深 为时，物体上表面恰好与水面相平，已知 ，则此正方 体物块的密度为__________，乙图中细线的拉力为___ 。 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 25 3.（2024齐齐哈尔）如图所示，有一个内外壁皆为圆柱形的平底容器，内装足够深 的水。将一个质地均匀的正方体物体悬挂在竖直放置的弹簧测力计下（图中未画出 弹簧测力计）。当物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为；当物体的 体 积浸入水中时，弹簧测力计示数为 。现将物体从弹簧测力计上取下放入水中， 则该物体静止时，所受到的浮力是___，该物体的密度为__________ 。 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 26 [解析] 设物体体积为，重力为，根据和称重法 ，当 物体的体积浸入水中时，弹簧测力计示数为 ，则有 ，当物体的 体积浸入水中时， 弹簧测力计示数为，则有 ， 联立①②，解得物体体积，重力 ，则该物体的密度 ，所以该物体静止时 漂浮，浮力 。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 27 4.（2024龙东地区）美丽鸡西是石墨之都，研学小组为了测量石墨的密度，用弹簧 测力计测得石墨样品重是 ，然后将其逐渐浸入水中，浸没后弹簧测力计示数 是，样品的质量是_____，样品的密度为__________ 。 0.48 第5题图 5.（2023枣庄节选）小明回家后，还想测出妈妈手镯的密度， 他找到家里的电子秤，称出手镯的质量是 ，又借助细线、 水、玻璃杯，进行了如图甲、乙所示的实验操作，测出了手镯 的体积，则手镯的密度是_____ 。 19.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 28 第6题图 6.（2024辽宁节选）测量瓷勺的密度：该同学清洗餐具时，发现瓷 勺沉到水底，于是想测量瓷勺的密度。该同学用厨房电子秤、透明 塑料杯、细线、厨具支架和水（密度为 ），进行如下操作： ．用电子秤测量瓷勺的质量 ； ．将适量的水装入塑料杯并测出杯和水的总质量 ； ．按照如图所示的方式组装，读出电子秤的示数 。 回答下列问题： （1）选用、、、和中的字母表示图中瓷勺所受的拉力 __________ __________，瓷勺的密度 _ ______； （2）若图中瓷勺接触杯底并对杯底有压力，会使测得的密度偏____。 小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 29 7.（2024重庆A卷）“混放是垃圾，分类是资源”，垃圾分类收集逐渐成为市民的好 习惯。小吴同学在家里收集到一个废旧水龙头，同学们想通过测量密度知道它是由 什么材料制成的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 30 （1）小吴将天平放在水平桌面上，游码移到零刻度线处，发现天平的左盘较高， 应将平衡螺母向____调节，直至指针对准分度盘的______刻度线。将水龙头放在天 平左盘，向右盘加减砝码并移动游码，天平平衡时如图甲所示，测得水龙头质量为 ______ ；然后用溢水杯、水、小烧杯、细线和天平测出水龙头的体积并算出密度； 左 中央 181.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 31 （2）小欣提出用弹簧测力计测量密度更方便。她先用弹簧测力计测出水龙头的重 力；然后将水龙头浸没在水中静止，发现弹簧测力计的示数减小了2小格，这是因 为水龙头受到竖直向____的浮力，此时弹簧测力计的示数如图乙所示为____ ；小 欣计算出水龙头的密度是____ ； 上 1.4 4.5 （3）同学们对实验进行交流评估，认为______同学测得的密度误差较大，主要原因是 ____________________________________________________________。 小欣 天平的读数比弹簧测力计的读数更准确，弹簧测力计的分度值太大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 32 8.（2024烟台）橡皮泥可以被捏成各种形状，深受同学们喜欢。学习了力学知识后， 小红利用家中的量杯、茶壶和垫块，测出了橡皮泥的密度。已知橡皮泥的密度大于 水的密度（橡皮泥的吸水忽略不计），操作过程如下： ①如图，把茶壶的一侧垫起并装满水，将橡皮泥轻轻放入茶壶中，用量杯接住溢出 的水； ②倒掉量杯中的水，从茶壶中取出橡皮泥，将量杯和橡皮泥擦干； ③把茶壶重新加满水，将橡皮泥捏成空心碗放入壶中， 让其浮在水面上，用量杯接住溢出的水。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 33 （1）操作①是为了获得橡皮泥的______，操作③是为了获得橡皮泥的______； （2）假设操作①量杯中水的体积为，操作③量杯中水的体积为 ，水的密度为 ，请写出橡皮泥密度的表达式 _ ____； （3）如果操作③中茶壶里的水有少量进入橡皮泥捏成的空心碗中，则橡皮泥密度 的测量结果______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 体积 质量 不变 1 2 3 4 5 6 7 8 9 34 9.晓亮同学不用砝码，使用天平、两个相同的烧杯、量筒和水（水的密度用 表示） 等器材测玉石的密度。请将实验步骤补充完整： ①在两个相同的烧杯中装入等量的水，分别放在已经调平的天平左右两盘中，如图 甲所示； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 35 ②将拴好细线的玉石缓慢浸没在左盘烧杯的水中（不接触烧杯底），用量筒向右盘 的烧杯中加水直到横梁在水平位置恢复平衡，记录加水的体积为 ，如图乙所示； ③让玉石缓慢沉入到水底，松开细线，________________________直到横梁再次在 水平位置恢复平衡，记录再次加入水的体积为 ； ④玉石密度的表达式为_ ________（用、、 表示）。 用量筒继续向烧杯中加水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 36 $$