内容正文:
口新课标中考宝典·物理(广东专用版)
专题2
浮力法测密度
类型工
利用弹簧测力计测量密度
测量
实验原理
实验器材
实验步骤
核心表达式
对象
1.质量计算:由重力公式G=
mg得m=G
质量:m=
G(由步骤1
2.浮力与体积:称重法测浮力
1.用弹簧测力计测出
得);
F浮=G一F示,结合阿基米德原
弹簧测力计、待
固体的重力G
浮力:F浮=G一F1,
测固体(如石
2.将固体完全浸没在
固体
理F浮=P水gV排,因固体浸没
体积:V。=GE(由步骤
F浮
块)、水((P水已
水中(不接触容器
P水g
时V物=V排,故V物=
P水g
知)、烧杯、细线
底),读出弹簧测力计
1、2得)
的示数F
G
3.密度公式:P物=
V物
密度:pw=G一F,P水
G
G-F茶P*
实验原理:
1.用弹簧测力计测出
1.固体体积确定:固体浸没在
固体的重力G,将其浸
水中时,由F浮1=ρ水gV排得V排
弹簧测力计、密
没在水中,读出拉力
固体体积
F(V排=V物)
度较大的固体、
F1,计算浮力F浮1=G
Va-Em-G-F,
液体
P水8
水(p*已知)、待
一F1
P水gP水g
2.液体密度计算:固体浸没在
液体密度
测液体、烧杯、
2.将固体浸没在待测
待测液体中时,浮力F浮2=
F
G-F2
细线
液体中,读出拉力F2,
mgV,故ea=,(因Va
F
=F=G-FP
计算浮力F浮2=G
不变)
-F2
【例1】小明利用弹簧测力计测量金属块的密度。(p*=1×103kg/m3,g取10N/kg)
未知
水
液体
甲
(1)用细线将金属块悬挂在弹簧测力计下方,测量金属块的重力,如图甲所示,测得G金属为
N。
(2)将金属块浸没在水中,如图乙所示,测量金属块受到弹簧测力计的拉力,测得F拉为
N。
(3)算得金属块的质量m金属为
kg;金属块的体积V金属为
m3;金属块的密度p金属为
kg/m3。
(4)小明又将挂在弹簧测力计下的金属块浸没在某未知液体中,实验现象如图丙所示,测得F拉'为
N。则液体对金属块的浮力F浮'为
N,液体的密度P液为
kg/m3。
92
第一部分基础过关
举一反三1.小红去昌江棋子湾游玩时,检到一块漂亮的小彩石。回到学校后,他应
用所学的物理知识测量这块彩石的密度,实验操作如下:
()如甲图所示,用细线拴住彩石,挂在弹簧测力计上,根据弹簧测力计的示数可知,彩
石的重力是
N。
(2)如乙图所示,将彩石浸没水中,根据弹簧测力计的示数可计算出彩石所受的浮力是
N。
(3)利用以上测量数据计算出这块彩石的密度是
kg/m3。(g取10N/kg)
2.端午节家庭聚会后,小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他,要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。
家中没有量筒,只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块,于是他在两只玻璃杯中分别装入水和
白酒,进行了如下操作:
①将铁块悬挂在弹簧测力计下方,读出弹簧测力计的示数F1,如图甲所示;
②把铁块浸没在水中,读出弹簧测力计的示数F2;
0
3层3
③把铁块浸在白酒中,读出弹簧测力计的示数F3。
4菲4
请你回答下列问题:
(1)弹簧测力计的示数F1=
N;
772
(2)图中他有操作错误的是图
(选填“甲”“乙”或“丙”),请
指出错误之处
;
(3)更正错误操作后,弹簧测力计的示数变成F4,请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式
P酒=
。(用字母符号表示,水的密度为P水)
类型2
利用天平(电子秤)测量密度
测量
实验原理
实验器材
实验步骤
核心表达式
对象
浮力与质量关系:
1.用电子秤测出待测固体质量m
固体浸没时,天平
2.测水和烧杯总质量2,用细针将固体完全
(电子秤)示数变化
电子秤(或天
压入水中,测总质量m,得示数变化△m*=
固体体积
量△m对应浮力的
平)、水(P水
固体与
m一:,则V排=V=达=%一%
V物=m,一m
P水
反作用力的质量,
已知)、烧杯、
P水水
液体
即F浮=△mg,结合
细针、待测固
3.测待测液体和烧杯总质量m4,用细针将
待测液体密度p液=
m5一m4
F浮=P陵gV排得V排
体、待测液体
固体压入待测液体中,测总质量m,得示数
△m液
△nPk=
n3-m2P水
变化△m液=m,一m4
△m
P液
待测
待测
K
液体
、口
液体
盟品
,
m4
②
④
⑤
93
口新课标中考宝典·物理(广东专用版)
【例2】小明学习浮力知识后想利用电子秤、苹果、铁丝和两个相同的烧杯测出浓盐水的密度,如图所示,
请将以下实验步骤补充完整:
①在烧杯中倒入适量的水,用调好的电子秤测出烧杯和水的
总质量为m1;
浓盐水
②用铁丝压苹果使其浸没在水中(水未溢出),不接触烧杯底
m3
和侧壁,记录电子秤的示数为2;
③往另一烧杯倒人适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为;
④用铁丝压苹果使其
在浓盐水中(浓盐水未溢出),不接触烧杯底和侧壁,记录电子秤的示数
为m4;
⑤盐水密度的表达式为P浓盐水=
(已知水的密度为P水)。
举一反目3.小华小组利用电子秤测量盐水密度,实验操作步骤如下:
标记
标记
电子秤
电子秤
电子秤
77777777
77777777
77777
(a)
(b)
(c
①如图(a),取密度为p的合金块,用电子秤测得其质量为m1;
②如图(b),将合金块放入烧杯,加入适量盐水,用电子秤测得总质量为2;
③如图(c),取出合金块,并补盐水至标记处后测得总质量为m3;
则盐水的密度p水=
(用p、m1、m2、m2和表示);
在小华的实验中,取出合金块时会带出部分水,此操作对密度的测量
(选填“有”或“无”)影响。
类型3
利用量筒测量密度
测量
实验原理
实验器材
实验步骤
核心表达式
对象
1.质量计算:固体漂
1.量筒内倒入适量水,测体积V1
浮时F浮=G物,即P冰
2.将固体放入水中漂浮,测总体积V2
质量:m-p水(V2
gV排=mg,故m=
(V排=V2-V1)
V1)(由步骤1、2得)
P冰V排
量筒、水(p水
3.用细针将固体完全压入水中,测总体
体积:V物=V3一V
2.体积计算:固体浸
已知)、细针、
积V3(V物=V3一V1)
固体
(由步骤1、3得)
没时,V物=V总
待测固体(如
mL
mL
mL
m
V水初
木块)
密度:=
V
V
3,密度公式:P一V霸
m
V2-V1
V3-V]ox
=2水V推
V增
③
94
第一部分基础过关
1.量筒内倒入适量水,测体积V1
2.物块放入水中漂浮,测总体积V2
物块重力:G物=P水8
(V排水=V2一V1)
(V2-V1)(由步骤1、
物块在水中和待测液
量筒、物块
体中均漂浮,故F浮水
(密度小于水
3.量筒内倒入适量待测液体,测体积V3
2得)
和待测液
4.物块放入待测液体中漂浮,测总体积
排开液体体积:V排液
液体
=F浮液=G物,即P水
gV排水一P液gV#液,得
体)、水(P水
V4(V排液=V4-V3)
=V4一V3(由步骤3、
已知)、待测
液
液
4得)
V水
体
液体
液体密度:P液
V2-V
V-V.ox
1D
⊙
③
【例3】小明利用量筒和一个带胶塞的小瓶来测量矿石的密度。实验过程如图所示。
①用量筒量取适量的水,读出体积为V。
②将小瓶放入量简内,小瓶漂浮在水面上,读出体积为V1。
③将适量的矿石放入小瓶中,再将小瓶放入量筒内,小瓶仍漂浮在水面上,读出体积为V2。
④将小瓶内的矿石全部倒入水中,再将小瓶放人量筒内,读出体积为V3。
根据以上信息,求:(水的密度记为P*)
mL
ml.
(1)小瓶的重力G瓶=
Vo
(2)小瓶和矿石的总重力为
(3)矿石的体积V石=
①
③
(4)矿石的密度表达式为P:=
举一反雪4.下面是小明用天平、量筒和水等器材测量橡皮泥的密度的实验:
某实验小组讨论认为,不使用天平也能完成测定橡皮泥密度的任务,其步骤如下:
A.量简中倒人适量的水,读出水的体积,记为V1;
B.用细线将橡皮泥放人量筒中且浸没,读出总体积,记为V2;
C.取出橡皮泥,将其做成船型后重新放人量筒,橡皮泥能漂浮于水面,根据液面位置读出此时体积,记
为V3;
则若不考虑实验误差,橡皮泥的密度P泥=
(用V1、V2、V3和P水表示)。
5.小华在喝完口服液后,想通过实验测出空瓶材质的密度,但是他只找到
-80
了量筒,于是进行了如下实验操作:
70
60
如图甲,在量筒中注入适量的水,读出量筒的示数V1=70mL;
0000000000
0600000
如图乙,将空瓶放入水中,空瓶漂浮在水面上,读出量筒的示数V2=
80mL;
7
丙
95
口新课标中考宝典·物理(广东专用版)
如图丙,将空瓶压至水下,空瓶被量筒中的水注满后沉底,读出量筒的示数V3。
(1)空瓶漂浮时浮力
重力,沉底后浮力
重力;(均选填“>”“<”或“=”)
(2)V3=
mL,空瓶材质所占的体积为
mL;
(3)空瓶材质的密度为
kg/m3。(水的密度p水=1.0×103kg/m3)
类型④
利用刻度尺测量密度
测量
实验原理
实验器材
实验步骤
核心表达式
对象
质量:m=p水S(h2
1.质量计算:漂浮时V排水
1.容器内倒入适量水,测水面高度h
-h1)(由步骤1、2
=S(h2一h1),m=p水V排水;
刻度尺、水
2固体放入水中漂浮,测水面高度h2
得)
2.体积计算:浸没时
(p水已知)、
3.用细针将固体完全压入水中,测水
体积:V物=S(h3
固体
V物=S(hg-h1)
容器(底面积
面高度h3
-h)
3.密度公式:p物=
S)、细针、待
V
(由步骤1、3得)
测固体
=e水(h2-h1)
密
度:
P物
hs-hi
ex (hz-h)
h3-hi
物块漂浮时F浮=G物,
水中浸入高度h浸水=h
1.用刻度尺测出物块的总高度h1
物块质量:m=p水S
-h2,
刻度尺、水
(h1一h2)(由步骤
2.把物块放入盛水的容器中,测未浸
液体中浸人高度h漫液=h1
(P咏已知)、
入高度h2(浸入高度h1-h2)
1、2得)
-h3,
待测液体、容
排开液体体积:
3.把物块放入待测液体中,测未浸入
液体
因为无论在水中还是待测
器、柱形物块
V#液=S(h-h3)
高度h3(浸入高度h1-hg)
液体中,物体都是漂浮,浮
(底面积S,
(由步骤1、3得)
力相等。故p*gS(h1一h2)
高度h1)
液体密度:P液=
待测
=p液gS(h1-hg),得p液=
液体
③
h1-h2
②
h1-h2
h1-hP水
【例4】小明学习完密度知识后,想知道小木块和牛奶的密度,于是他和小华利用身边常见的物品进行了
实验(已知p牛奶>p水>p味)。
(1)小明只用一把刻度尺、一个圆柱形容器、牙签和水就完成了小木块密度的测量。设计实验方案如
下,请你补充完整。
①在圆柱形容器中装入适量的水,用刻度尺测出容器中此时水的深度为1;
②将木块轻轻放入水中,使木块漂浮,用刻度尺测出容器中此时水的深度为h2;
③
,用刻度尺测出容器中此时水的深度为h3;
④则木块的密度表达式P*块
(已知水的密度为p水)。
96
第一部分基础过关
(2)实验结束后,小华发现在刚才实验步骤基础上可以继续进行牛奶的密度测量。她继续利用刻度尺、
木块、圆柱形容器、牙签和水进行实验,请将实验步骤补充完整。
①将圆柱形容器里的水倒出,并擦拭干净,往容器中装入适量的牛奶,用刻度尺测出容器中此时牛
奶的深度为h4;
②
,用刻度尺测出容器中此时牛奶的深度为h5。
③根据(1)、(2)的实验步骤,可以得到牛奶密度的表达式P件奶=
(已知水的密度为P咏)。
举一反三6.某初中物理实验小组设计了一个测量液体的密度的实验,实验器材有:一把刻度尺、装有
适量水的水槽和两个完全相同的薄壁圆柱形平底玻璃容器A和B(容器厚度忽略不计),容器的底面积
为S;实验步骤如下:
①如图甲所示,向容器A中倒入适量的液体,将容器缓慢地放入水槽中,
处于竖直漂浮状态,测出容器A下表面到水面的距离为h1;
②如图乙所示,从容器A中取出一部分液体,放入另一个放在水平桌面
上的玻璃容器B中,测量出容器B内液体深度为ho;
③将装有剩余液体的容器A再次缓慢地放入水槽中,如图丙所示,容器
再次处于竖直漂浮状态,测出此时容器A下表面到水面的距离为2。
请你根据以上信息写出:
(1)图甲和图丙中容器所受的浮力F1和F2的表达式(用h1、h2、S、P*表示);
(2)图乙中容器内倒出的液体重力表达式(用h1、h2、S、P*表示);
(3)液体密度p液的表达式(用h1、h2、hop咏表示)。
7.伴随“双减”政策的实施,小红在完成老师布置的书面作业后,空余了大量的自主时间。今天,小红在
家里帮妈妈洗米蒸饭,洗米时发现,大米静止时沉在盆底,她判定:大米的密度大于水的密度。她决
定要准确地测量出家里大米的密度。于是她找到一把刻度尺,一个薄壁柱形容器,在容器内注入适
量的水后,将一个小碗放入水中,漂浮在水面上。请你利用这些器材,帮她设计一个测量大米密度的
实验方案。(已知水的密度为P,忽略大米在短时间内浸入水中体积的变化)要求:
(1)补全下面主要的实验步骤及所需测量的物理量;
①用刻度尺测出小碗浮在水面上时水的深度。;
EEEEEEEE
②将适量的大米放入小碗内,使小碗仍浮在水面上,测出
③
(2)写出大米密度的数学表达式ρ=
(用已知量和测量量表示)。
976.解:(1)该船受到的总重力:G=mg=4.12×10kg×10
N/kg=4.12×10'N
(2)该船漂浮,静止时,受到的浮力:
F#=G=4.12×107N
则排开海水的体积:
4.12X107N
og 1.03X10 kg/mX10 N/kg-4X10'm'
7.(1)自身重力(2)0.251.75上浮C
8.D9.D10.-b。
”h,-hP味
素养题】
11.1051000
第13课时
物体的浮沉条件及应用
考点梳理
①悬浮、漂浮、沉底②上浮、下沉③>④>⑤<
⑥<⑦=⑧=⑨=⑩>①=②<
国自身重力小于⑤漂浮⑥小
【课前小测】
1.小于等于盐水2.变小变小不变
3.1×101×108不变不变变大下沉
4.自身重力甲等于5.=<
【易错辨析】
【例1】(1)0.9×103沉底(2)10上浮9
举一反三1.B2.1×10小充水
【例2】如图所示:
举一反三3.如图所示:
个F浮
个F浮
G
G
真题训练了
1.B2.B3.6×108上浮小4.D5.B
6.=<选用更细的吸管(或适当增加配重等)
7.C8.0.819.4×108变小
10.解:(1)满载时排开海水的质量是1.0×108kg,则其
重力:
G=#g=1.0×10skg×10N/kg=1.0×10°N
“海葵一号”漂浮在海面上,根据阿基米德原理,其满
载时受到的浮力等于其排开海水的重力,F浮=G=
1.0×10°N
(2)“海葵一号”一次最多能储存石油的质量:m石油=
m排-m=1.0×108kg-3.7×10kg=6.3×10kg
(3)直升机在水平停机坪上,对停机坪的压力:
F=G=3×104N
直升机对停机坪的压强:一号-8XN=5X10P
答:略。
参考答案
【素养题
11.5.04×1047
专题1压强、浮力综合
【例1】变小变小变小不变
【例2】<=><
举一反三1.甲F甲=F丙>F乙p甲=pz=丙
p'甲>p'乙=p丙
2.C
【例3】D
举一反三3.==>>
【例4】D
举一反三4.B5.<<
专题2浮力法测密度
【例1】(1)4(2)3.2(3)0.48×1055×103
(4)2.81.21.5×103
举-反三1.(1)3.6(2)1.2(3)3×103
2.(1)3.8(2)丙没有将铁块浸没在白酒中
(3)*(E-F)
F1-F2
【例2】④浸没⑤:一m
m-m,味
举-反三3.(m十m一m)p
无
m
【例3】(1)p*g(V1-V,)(2)p咏g(V2-V,)
V:-Vi
(3V,-V(4)V,-V*
V:-V
举-反三4.g-V啉
5.(1)=<(2)744(3)2.5×103
【例4】(1)③用牙签把木块压人水中,使木块浸没在水中
④会-会:(2)@将木块轻轻放人车奶中,使木块漂浮
@-充m
举一反三6.(1)F1=p*gSh1F2=P*gSh2
(2Sp RSh (3)pahp
7.(1)②小碗和大米浮在水面上时水的深度
③将碗里的大米倒入水中,记下水面的深度h2
(2)®(h,-h)
h2-ho
第三板块能量
第14课时功功率
【考点梳理
①距离②力
③力的方向④W=Fs⑤焦耳⑥J
⑦做功的多少
⑧所花的时间⑨P=四
1Fv
①瓦特②1000
【课前小测】
1.没有有有2.B3.B4.5×10502.5×104
5.30050