备考2026北京中考物理-查缺补漏(考点+例题+题集)-12-6实验探究题-测密度-浮力知识测液体
2026-06-21
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摘要:
**基本信息**
以浮力原理为核心,通过5类器材(天平/量筒/弹簧测力计/刻度尺/杠杆)系统构建8种液体密度测量方法,形成“原理-器材-步骤-表达式”完整逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|浮力测液体密度|8种方法+2道中考真题+12道练习题|天平浮力法、等浮力法、三提法、土密度计法、杠杆平衡法等|基于阿基米德原理,通过测量质量差/体积差/拉力差/长度差,推导ρ液=(F浮液/F浮水)ρ水,体现科学推理与模型建构素养|
内容正文:
备考2026北京中考物理-查缺补漏(考点+例题+题集)-12-6实验探究题-测密度-浮力知识测液体
12-6实验探究题-测密度-浮力知识测液体
考点12-6:
实验探究题-测密度-浮力知识测液体
考点12-6解读:
1.天平+浮力法,如图1;
实验器材:天平和砝码、待测液体、烧杯、足够的水和细线
实验步骤:略
分析:F浮水=ρ水gV排水=(m2-m1)g,F浮液=ρ液gV排液=(m4-m3)g,
V物=V排水=V排液;
V物=(m2-m1)/ρ水=(m4-m3)/ρ液;
表达式:ρ=(m4-m3)ρ水/(m2-m1)
2.1.用量筒,等浮力法,如图2.1;
实验器材:量筒、足够的水、待测液体、密度小于水和待测液体的固体
实验步骤:(1)量筒内装有体积为的水V1;
(2)将一密度较小的固体放入水中,测得体积为V2;
(3)在量筒内装入适量的液体,测得体积为V3;
(4)再将固体放入该液体内,测得体积为V4;
表达式:
2.2.用量筒,曹冲称象法,如图2.2;
实验器材:小烧杯、水槽、量筒、待测液体、足够的水、笔或橡皮筋
实验步骤:(1)在小烧杯和水槽中倒入适量的水,然后将小烧杯放入水槽内,在烧杯上标记出液面高度;
(2)将小烧杯中的水倒入量筒内测得体积为V1;
(3)将小烧杯放在水槽内,将待测液体缓慢的倒入小烧杯内,直到水槽内液面上升到烧杯上标记处;
(4)将小烧杯内的待测液体倒入量筒内测得体积为V2;
表达式:ρ=V1ρ水/V2
3.用弹簧测力计,三提法,如图3;
实验器材:弹簧测力计、待测液体、石块、烧杯、足够多的水和细线
实验步骤:(1)用细线系住石块,用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力G;
(2)将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,此时示数为F1;
(3)将烧杯中装入足够多的待测液体,用弹簧测力计悬挂着石块浸没在待测液体中,不触及烧杯侧壁和底部,此时示数为F2;
分析:
表达式:
4.1.用刻度尺,土密度计法,双漂法1,如图4.1;
实验器材:刻度尺,烧杯、足够的水和待测液体、粗细均匀的塑料棒或木棒,足够的金属丝(体积忽略)
实验步骤:(1)取粗细均匀的木棒,底部缠上足够的金属丝,使其能够在液体中竖直漂浮;
(2)烧杯中装入足够多的水,将木棒放入烧杯内使其竖直漂浮,在木棒上的水面处做好标记,取出木棒,用刻度尺测量浸入水中的高度h1;
(3)倒掉烧杯中的水,装入足够多的待测液体,将木棒放入烧杯内使其竖直漂浮,在木棒上的液面处做好标记,取出木棒,用刻度尺测量浸入液体中的高度h2;
分析:木棒受到的浮力相等,F液浮=F水浮,ρ液gsh2=ρ水gsh1,s为木棒横截面积;
表达式:
4.2.用刻度尺,双漂法2:如图4.2;
实验器材:刻度尺、烧杯、水、图钉(体积不计)、密度比水小的规则形状的物体、待测液体
实验步骤:略(图钉按入物体底部,使其能在水中竖直漂浮)
分析:,,,s为底面积
表达式:
4.3.用刻度尺,等压强法,如图4.3;
实验器材:两端开口玻璃管、橡皮膜和细线、烧杯、足够多水和待测液体(不溶于水)、刻度尺
实验步骤:(1)利用细线和橡皮膜将玻璃管一端密封住;
(2)在玻璃管内部装有适量的待测液体,将玻璃管缓慢浸入盛有水的烧杯内,直至橡皮膜水平;
(3)用刻度尺测得玻璃管浸入水面的高度为h1,测得待测液面高度为h2;
分析:玻璃管内外液体对管底压强相等,P液=P水,ρ液gh2=ρ水gh1
表达式:
U形管同理;
5.1.杠杆+刻度尺,要移动,测移动后的力臂,如图5.1;
实验器材:杠杆、细线、刻度尺、烧杯、水、物体A、物体B、待测液体。
实验步骤:用刻度尺测出L2、L3和L4
分析:杠杆第一次平衡时:
杠杆第二次平衡时:
杠杆第三次平衡时:
(1)式代入(2)式:
(1)式代入(3)式:
表达式:
5.2.杠杆+刻度尺,要移动,测移动的距离,如图5.2;
实验器材:杠杆、细线、刻度尺、烧杯、水、金属块甲、小石块乙、待测液体
实验步骤:(1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡。
(2)将小石块乙完全浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡。用刻度尺测出AB间的距离为L1。
(3)将小石块乙完全浸没在待测液体中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至C点,杠杆再次在水平位置平衡。用刻度尺测出AC间的距离为L2。
分析:杠杆第一次平衡时:
杠杆第二次平衡时:
杠杆第三次平衡时:
(1)式代入(2)式:
(1)式代入(3)式:
表达式:
5.3.杠杆+弹簧测力计,不需移动;如图5.3;
实验器材:杠杆、细线、弹簧测力计、烧杯、水、物体、待测液体
实验步骤:弹簧测力计三次示数:F1、F2和F3;
分析:杠杆第一次平衡时:
杠杆第二次平衡时:
杠杆第三次平衡时:
(1)式代入(2)式:
(1)式代入(3)式:
,
表达式:
考点12-6实例:
历年北京中考真题
(25)某同学利用一个圆柱形容器、一个梨、记号笔、刻度尺和适量的水测量酱油的密度,测量过程如图2025所示,图中h1、h2、h3、h4分别是梨放入水、酱油前后液面到容器底的距离。已知水的密度为ρ水,则待测酱油的密度ρ酱油=________________。(用已知量和测量量表示)
【分析】
(1)根据甲、乙两图,利用阿基米德原理求出梨在水中受到的浮力,根据物体的浮沉条件可知梨的重力;
(2)由图丙、丁表示出梨在酱油中受到的浮力,根据物体的浮沉条件可知梨在水中和酱油中受到的浮力相等,据此解出酱油的密度。
【解答】
假设容器的底面积为S,由图甲、乙可知,梨在水中受到的浮力:F浮=ρ水gV排=ρ水gS(h2﹣h1),
由图乙可知,梨漂浮在水面,根据物体的浮沉条件可知,梨的重力G=F浮=ρ水gS(h2﹣h1),
假设酱油的密度为ρ酱油,由图丙、丁可知,梨在酱油中受到的浮力:F′浮=ρ水gV′排=ρ酱油gS(h4﹣h3),
由图丁可知,梨漂浮在酱油中,根据物体的浮沉条件可知,F′浮=G,
即ρ酱油gS(h4﹣h3)=ρ水gS(h2﹣h1),
解得:酱油的密度:ρ酱油。
【答案】。
(16)小曼利用符合实验要求的圆柱体物块、石子、细线、量筒和适量的水测量某未知液体的密度。图2016是小曼正确测量过程的示意图。已知水的密度为1×103kg/m3,g取10N/kg。实验过程如下:
①将适量的水倒入量筒中,如图2016甲所示,记录量筒中水的体积。
②将拴有石子的物块置于量筒内的水中,如图2016乙所示,量筒中水面所对应的示数为66cm3。
③将待测液体倒入另一量筒中,如图2016丙所示,记录量筒中待测液体的体积。
④将上述石子和物块擦干后,置于量筒内的待测液体中,如图2016丁所示,量筒中液面所对应的示数为70cm3。
由以上实验可知:
(1)石子和物块在水中所受的总浮力为_________N;
(2)待测液体的密度为_________kg/m3。
【解析】
在乙、丁两图中,石子与物块整体均漂浮,两次受到的浮力相等,等于石子与物块整体受到的重力;利用阿基米德原理计算。
【答案】(1)0.16;(2)0.8×103;
第2组
1.利用弹簧测力计、细线、物体A、柱形容器和水可测量物体A的密度ρA、待测液体的密度ρ液。如图1甲、乙和丙所示依次进行实验,静止时弹簧测力计的示数分别为F1、F2和F3,水的密度已知并用ρ水表示。用测量量和已知量表示ρA和ρ液,下列表达式正确的是
A. B.
C. D.
2.两个装有不同液体的瓶子,瓶子上标有密度的标签不小心掉落了,已知标签上分别写有“1.1g/cm3”和“0.8g/cm3”。请你利用粗细均匀的细木棒(长约15cm,横截面积约0.25cm2)、细金属丝、刻度尺和烧杯,比较出两种液体密度的大小,从而能够将标签正确地贴到对应的瓶子上。请写出你的主要操作步骤并进行分析和判断。
3.测量某种液体的密度时,选用弹簧测力汁、细线、物体A,圆柱形容器和水按照图3甲、乙、丙所示依次进行实验。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,待测液体的密度用ρ表示,则下列ρ的表达式中正确的是
4.(单选)小华利用弹簧测力计、细线、物体A、柱形容器和水按照图4甲、乙、丙所示依次进行实验,测量某种液体的密度ρ。三次测量弹簧测力计的示数分别为F1、F2、F3,水的密度用ρ水表示,则下列四个选项中,ρ的表达式正确的是
5.小明利用石块、细线、纸巾、天平和装有适量水的烧杯,测量装在烧杯中的适量的未知液体的密度。以下是小明设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用调节好的天平称出装有适量水的烧杯的总质量m1,并记录在表格中;
(2)石块用细线拴好,使石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,石块不接触烧杯,在天平右盘添加适当的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m2,并记录在表格中;
(3)用天平称出装有适量未知液体的烧杯的总质量m3,并记录在表格中;
(4)_______________________________________________________,在天平右盘添加适当的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m4,并记录在表格中;
(5)已知水的密度为水,利用测量出的物理量和水计算未知液体的密度
=_______,并将计算结果记录在表格中。
6.小明用弹簧测力计、有挂钩的圆柱体、装有适量水和待测液体的烧杯,做了如下实验,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图6所示。
请按要求回答下列问题:
(1)比较图6甲、乙可知:乙图中圆柱体受到的浮力的大小为________N。
(2)通过图6中数据可知:待测液的密度是________kg/m3(取g=10N/kg)。
7.小刚用天平和量筒测金属块的密度时,进行了下列操作。请回答问题:
(1)将天平放在水平台面上,游码归零后,发现指针指示的位置如图7甲所示,他应将平衡螺母向_______调节(选填“左”或“右”),才能使天平水平平衡。
(2)用调节好的天平测金属块质量时,天平平衡后,砝码及游码在标尺上的位置如图7乙所示,则金属块质量m=_______g。
(3)用细线系住金属块放入装有20mL水的量筒内,水面如图7丙所示,则金属块体积V=_______cm3,计算出金属块密度ρ=_______g/cm3。
(4)完成上述实验后,小刚又用弹簧测力计和密度为ρ的金属块,测出了如图7丁所示烧杯中盐水的密度。请将实验步骤补充完整:
①用调好的弹簧测力计测出金属块在空气中重力为G;
②______________,记录此时弹簧测力计的示数为F;
③请用G、F和ρ表示盐水密度,则ρ盐水=_______。
第1组
1.小红同学要利用刻度尺、圆柱形玻璃筒和适量的水测量硫酸铜溶液的密度。以下是小红设计的实验步骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)找到一根均匀的细木条,在一端绕了几圈金属丝,用刻度尺测量出细木条的长度为L,并记录在表格中;
(2)把细木条放在水中漂浮,用刻度尺测出细木条露出水面部分的长度为L1,并记录在表格中;
(3)___________________________________________________,并记录在表格中;
(4)已知水的密度为ρ水,利用测量出的物理量和ρ水计算硫酸铜溶液的密度ρ=________________,并将计算结果记录在表格中。
2.小明利用石块、细线、纸巾、天平和装有适量水的烧杯,测量装在烧杯中的适量的未知液体的密度。以下是小明设计的实验步骤,请你按照他的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用调节好的天平称出装有适量水的烧杯的总质量m1,并记录在表格中;
(2)石块用细线拴好,使石块浸没在天平左盘上的烧杯内的水中,石块不接触烧杯,在天平右盘添加适当的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m2,并记录在表格中;
(3)用天平称出装有适量未知液体的烧杯的总质量m3,并记录在表格中;
(4)_____________________________________________________,在天平右盘添加适当的砝码,移动游码,天平平衡后,砝码与游码的总示数为m4,并记录在表格中;
(5)已知水的密度为水,利用测量出的物理量和水计算未知液体的密度 =______,并将计算结果记录在表格中。
3.小莉利用轻质杠杆、刻度尺、金属块甲、小石块乙、圆柱形塑料容器、细线和适量的水测量未知液体的密度,实验装置如图3所示。以下是小莉设计的实验步骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)将金属块甲和小石块乙用细绳分别悬挂在杠杆A和D端,用细线做好的绳套系住杠杆某处后,移动绳套到O点时,杠杆恰好在水平位置平衡。
(2)将小石块乙完全浸没在水中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至B点,杠杆再次在水平位置平衡。用刻度尺测出AB间的距离为l1。
(3)将小石块乙完全浸没在待测液体中,且不与塑料容器相接触,金属块甲移至C点,杠杆再次在水平位置平衡。__________________________。
(4)用水的密度水及测量出的物理量写出待测液体的密度液的表达式:液=_______________。
4.小红利用一个已经调零弹簧测力计、系着细线的石块、一个烧杯和适量的水,设计了如下方案测量待测液体的密度。图4甲、乙、丙是小红正确测量过程的示意图。石块保持静止时弹簧测力计的示数分别为F1=3N,F2=2N和F3=2.2N,已知水的密度为ρ水。
(1)根据测量的物理量可知石块浸没在水中时,受到的浮力大小为________N。
(2)根据测量的物理量和已知量,可知石块的密度:ρ石=________________kg/m3。
(3)根据测量的物理量和已知量,可知待测液体的密度:ρ液=_____________kg/m3。
5.小红同学要利用刻度尺、圆柱形玻璃筒和适量的水测量硫酸铜溶液的密度。以下是小红设计的实验步骤,请你按照她的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)找到一根均匀的细木条,在一端绕了几圈金属丝,用刻度尺测量出细木条的长度为L,并记录在表格中;
(2)把细木条放在水中漂浮,用刻度尺测出细木条露出水面部分的长度为L1,并记录在表格中;
(3)________________________________________________,并记录在表格中;
(4)已知水的密度为ρ水,利用测量出的物理量和ρ水计算硫酸铜溶液的密度ρ=________________,并将计算结果记录在表格中。
考点12-6实验探究题-测密度-浮力知识测液体实例参考答案:
历年北京中考真题
(25)
(16)(1)0.16;(2)0.8×103;
第2组
1.D;
2.步骤:测出木棒的长度L,在木棒的一端绕上一段金属丝;
将两种液体分别倒入部分在两个烧杯中;
将木棒分别放入两个烧杯中,使木棒漂浮,分别测出木棒露出水面的高度h1、h2。
分析:木棒在两种液体中都处于漂浮状态,浮力等于木棒的重力,根据阿基米德原理F浮=ρ液gS(L-h)可得,液体密度ρ液=F浮/gS(L-h)=G木棒/gS(L-h)可知,h越大,密度越大,即木棒露出液面的长度越长,液体密度越大。
3.C;
4.B;
5.(4)用纸巾将石块上的水擦干,使石块浸没在天平左盘上的烧杯内的未知液体中,石块不接触烧杯;
(5)
6.(1)2;(2)1.1×103;
7.(1)右;(2)27;(3)10;2.7;
(4)②将悬挂在弹簧测力计下的金属块,缓慢浸没入盐水中;③;
第1组
1.(3)把细木条放在液体中漂浮,用刻度尺测出细木条露出液面面部分的长度为L2,并记录在表格中;
(4)ρ=(L-L1)ρ水/(L-L2);
2.(4)用纸巾将石块上的水擦干,使石块浸没在天平左盘上的烧杯内的未知液体中,石块不接触烧杯;
(5)
3.(3)用刻度尺测出AC间的距离为l2;
(4)ρ水;
4.(1)1;(2)3×103;(3)0.8×103;
5.(3)把细木条放在液体中漂浮,用刻度尺测出细木条露出液面面部分的长度为L2,并记录在表格中;
(4)ρ=(L-L1)ρ水/(L-L2);
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