浮力之多种方法测密度
多种方法测密度(利用杠杆、浮力等)
密度的测量一、实验原理密度的测量方法很多，实验器材不同，测量密度的方法和原理也不同，但万变不离其宗，事实上，几乎所有的测量方法都依托于公式mρV，故根据题目给定的实验器材，只要想尽办法直接或间接获得物体的质量和体积，即可最终算得物体的密度。
解决质量：（1）用天平，直接测量，或者使用差量法间接测量；（2）用弹簧测力计，测重力，除以g得到质量；（3）用量筒和水，让物体漂浮，密度大的物体使用助漂法处于漂浮状态，使用量筒间接测得物体漂浮时的V排，算得物体漂浮时的浮力，即为物体的重力，除以g得到质量。
解决体积：（1）用量筒，直接测量物体的体积，漂浮物体需要用助沉法或者针压法使物体浸没，从而测得体积；（2）用天平、溢水杯和水，使物体浸没在溢水杯中，测量溢出水的质量，算得溢出水的体积，即为物体浸没时的V排，也就是物体的体积；（3）用天平、烧杯和水，测量烧杯和水的质量m1，将物体用细线悬挂浸没于烧杯的水中，测此时烧杯和水的质量m2，（m2-m1）g即为物体浸没时的浮力，除以ρ水g，即为物体浸没时的V排，也就是物体的体积；（4）用弹簧测力计和水，测得物体浸没时的浮力，除以ρ水g，即为物体浸没时的V排，也就是物体的体积；以上得到质量和得到体积的方法进行组合，则衍生出多种测量密度的方法。
此外，少数测量方法（如利用杠杆测密度）依托于列得关于密度的等式，解方程或方程组算得密度。
二、例题精讲【例题1】(刻度尺测密度) 小希外出游玩时捡到一块漂亮的鹅卵石，他想测出这块鹅卵石的密度。
他在家中准备了刻度尺、口大底小的塑料碗、圆柱形玻璃水盆和适量的水。
利用这些物品进行实验并记录了下面的实验步骤，但步骤不完整。
请你帮助小希把实验步骤补充完整。
⑴在水盆内放入适量水，再将塑料碗轻轻放入水中漂浮，如图甲所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1，记入表格。
⑵将鹅卵石放在塑料碗中，装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如图乙所示。
用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2，记入表格。
精品课件-用浮力测物体的密度.ppt
1
一、利用浮力测物体密度
例1：测铁块的密度 器材： 弹簧测力计、水、烧杯、细线、铁块
F浮 G F
浸没：V排 V物
2
步骤：
①用弹簧测力计测出 铁块的重力G
mG g
3
②把铁块浸没水中，读 出弹簧测力计的示数F
F浮 G F
V排 V物
表达式：
G
GF
水
7
二、利用漂浮的条件测固体密度
漂浮的条件： F浮 G
例1：测橡皮泥（牙膏皮）的密度 器材：量筒、水、烧杯、橡皮泥
8
V V2 V1
m m排 水V排 水 (V3 V1)V1 NhomakorabeaV2
V3
9
步骤：
①向量筒中倒入适量的水，读出 体积为V1
②把橡皮泥做成实心，使其浸没 量筒水中，读出总体积V2
V1 ②把木块放入量筒水中漂浮，读出总 体积V2 ③把量筒的水倒出，在量筒中倒入适 量的盐水，读出盐水体积V3 ④把木块放入量筒盐水中漂浮，读出 总体积V4
16
表达式：
V2 V4
V1 V3
水
17
水
4
例2：利用铁块测盐水的密度 器材： 弹簧测力计、水、盐水、 2个烧杯、 铁块
步骤：
①用弹簧测力计测出铁块的重力G
②把铁块浸没在水中，读出弹簧测力计的 示数F水
③把弹簧测力计浸没在盐水中，读出弹簧
测力计的示数F盐
5
F水 G
F盐水
水
盐
水
V排水 V排盐水
6
表达式：
G F盐 G F水
表达式：
测量浮力的方法
测量浮力的方法
测量浮力的方法涉及到几个主要的测量参数和技术，如水深、浮标、露出水面高度、密度计等。
以下是具体的测量方法和步骤：
1. 水深测量法
这种方法是最基本的方法之一，它需要测量水的深度，以确定物体在水中的位置。
首先，需要在水中立一个标志，用于表示水面的高度。
然后，将物体放入水中，并测量物体与水面之间的距离。
最后，将物体从水中取出，用同样的方法测量物体在空气中的重量。
根据测量结果，可以计算出物体所占据的体积，从而得出浮力大小。
2. 浮标测量法
这种方法需要使用一个浮标，将其挂在物体上，使其与水面齐平。
然后，将物体沉入水中，并记录浮标露出水面的高度。
根据浮标露出水面高度和浮标自身的浮力大小，可以计算出物体所受的浮力大小。
3. 容积法
在这种方法中，需要一个密度计、一个容器和一定数量的水。
首先，将容器填满水，然后将物体轻轻地放入水中，以确保水不会溢出。
然后，使用密度计测量水
的密度，并将结果记录下来。
接下来，将物体从水中取出，并使用密度计测量空气和物体的密度。
最后，用密度计测量包含物体的水的密度，并将结果与空气和物体的密度相减，以得出物体所受的浮力大小。
以上是测量浮力的三种主要方法。
当进行浮力测量时，需要注意各种因素对测量结果的影响，如水温、压力和船只运动等。
为了获得准确的测量结果，应该使用标准化的测量设备，并在相同的实验条件下进行多次测量。
利用浮力知识测密度的方法
一、利用浮力测固体质量的质量原理：根据物体漂浮在液面上时，F浮=G物=m物g，而F浮=液gV排，只要能测物体漂浮时的浮力，通过等量代换就能间接算出物体的质量，然后根据=m/v，求得待测物的密度。
对于不能漂浮的物体，要创造条件使其漂浮。
方法：等量代换公式变形充分利用漂浮F浮=G物的特点例1请利用一个量筒和适量的水测出一玻璃制成的小试管的密度，写出主要实验步骤和玻璃密度表达式。
分析：有量筒和水易测出试管的体积，要测其密度关键是如何通过等量代换找出质量。
空试管能漂浮在水面上F浮=G物，算出浮力就知道重力和质量。
实验步骤：（如下图）（1）在量筒中倒入适量水，记下水面对应刻度V1。
（2）将小试管放进量筒使其漂浮，记下水面对应刻度V2。
（3）将小试管沉浮在量筒里的水中，记下水面对应刻度V3。
表达式：玻=拓展：利用上题中的器材，如何测出沙子的密度。
分析：沙子的密度大于水，要创造条件使其漂浮（将沙子放进漂浮的试管里），沙子重力等于试管增大的浮力。
实验步骤见图：表达式：其实上题中的试管就相当于浮力秤，将被测物放进漂浮的试管，增加的浮力即为被测物重力，G物=水g（V2-V1）。
“曹冲称象”也是利用这个原理测质量，使船两次浸入水中的深度相同，所受浮力相同，于是大象重等于石头重。
对于密度大于水的橡皮泥，可做成船状使其漂浮，测出V排算出浮力得到质量，再使其下沉测出体积，可算出密度。
二、利用浮力测固体物质的体积原理：根据F浮=液gV排得V排=，浸没时V排=V物，测出其浸没时受到的浮力，可计算物体排开液体的体积，即为物体体积。
方法：等量代换公式变形充分利用浸没V排=V物的特点例2 小新能利用的器材有：弹簧秤、大口溢水杯、口径较小的量筒、细线和足量的水，他要测量一石块的密度，请你写出他能用的两种方法并写出所测石块密度的表达式。
分析：用弹簧秤很容易测出石块的重力得到质量，但由于量筒口径较小，无法直接测出石块体积。
若能测出其浸没时受到的浮力，根据F浮=ρ液gV排得V排=，浸没V排=V物可得石块体积。
浮力多种方法测密度
1、双提法：仪器：测力计+水+容器
2、三提法：仪器：弹簧测力计+烧杯+水+密度大于这两种液体的重物。
V排相等分析：
表达式：
3、一漂一沉法：仪器：量筒+水（以橡皮泥为例）
例一、
例二、仪器：量筒+水+小烧杯
4、一漂一压法：仪器：量筒+水+大头针类似一漂一沉法
)
(
水
物
ρ
ρ
>
)
(
水
物
ρ
ρ<
)
(
水
物
ρ
ρ
>
12
g g
G F G F
V
ρρ
--
==
排
水液
G
G F
ρ
ρ=
-
水
固
5、单漂法：仪器：刻度尺+水（ρ物＜ρ水且形状规则）
6、双漂法：仪器：均匀的木棒（一端缠细铁丝）+刻度尺+水+烧杯
分析：
7、双漂法：测液体密度： 分析：
8、比较另类：等压强法：仪器：玻璃管（平底薄壁）+刻度尺+水+大容器
分析：玻璃管内外液体对管底压强相等。
物
浮G F =g
g 物物排水V V ρρ=g
g )(121sh h h S 物水ρρ=
-
G
F =浮
漂浮：排液
液排水水gV gV ρρ=∴21h gS h gS 木液木水ρρ=∴2
1h h 液水ρρ=
∴43212143
V V V V V V V V ρρρρ---=-液水水g()=g()
V 1V 2
V 3V 4。
利用浮力测密度带答案
二、利用浮力测密度：1、浮力法——天平器材：天平、金属块、水、细绳步骤：1往烧杯装满水,放在天平上称出质量为m1；2将属块轻轻放入水中,溢出部分水,再将烧杯放在天平上称出质量为m2;3将金属块取出,把烧杯放在天平上称出烧杯和剩下水的质量m3;表达式：ρ=ρ水m2-m3/m1-m32．浮力法----量筒器材：木块、水、细针、量筒步骤：1、往量筒中注入适量水,读出体积为V1；2、将木块放入水中,漂浮,静止后读出体积V2；3、用细针插入木块,将木块完全浸入水中,读出体积为V3;表达式：ρ=ρ水V2-V1/V3-V13、等浮力法实验原理：漂浮条件、阿基米德原理;实验器材：刻度尺、粗细均匀的细木棒、一段金属丝、烧杯、水、牛奶;实验步骤：1将一段金属丝绕在木棒的一端,制成“密度计”,用刻度尺测出其长度L；2将“密度计”放入盛有水的烧杯中,使其漂浮在水中,用刻度尺测出“密度计”露出水面的高度h水；3将“密度计”放入盛有牛奶的烧杯中,使其漂浮在牛奶中,用刻度尺测出“密度计”露出牛奶液面的高度h牛;实验结论：因为“密度计”在水中和在牛奶中,均处于漂浮状态;因此“密度计”在水中和在牛奶中受到的浮力都等于“密度计”的重力;“密度计”的重力不变,所以两次浮力相等;即F牛＝F水,根据阿基米德原理可得：ρ牛gV牛排＝ρ水gV水排ρ牛gSh牛排＝ρ水gSh水排∵h牛排＝L－h牛h水排＝L－h水∴ρ牛L－h牛＝ρ水L－h水牛奶的密度：4、双提法实验原理：阿基米德原理实验器材：一支弹簧秤、一个烧杯及足量的水、金属块、线;实验步骤：1用细线系住金属块,在烧杯中倒入适量的水；2用弹簧测力计测出金属块受到的重力G；3用弹簧测力计测出金属块浸没在水中受到的拉力F;说明：若选用已知密度的金属块即可测液体的密度;5、三提法实验原理：阿基米德原理实验器材：一支弹簧秤、两个烧杯及足量的水、金属块、线、待测液体B实验步骤：1用细线系住小石块,将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中；2用弹簧测力计测出小石块受到的重力G3用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F；4用弹簧测力计测出小石块浸没在液体B中受到的拉力F＇;液体B的密度：ρB＝6、杠杆法实验原理：阿基米德原理、杠杆平衡原理实验器材：一根直硬棒、烧杯、金属块、线、待测液体B、刻度尺实验步骤：1、首先找一根直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,2、将已知密度为ρ的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为E,如图所示,用刻度尺测出OE的长度L o；水ρFGFG-'-3、把金属块B浸没在油中,把重物A从E处移动到D处时,硬棒再次在水平位置平衡；用刻度尺测出OD的长度L1；4、利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρ油的表达式为：说明：利用杠杆平衡条件不但能测液体密度,还能测固体密度,不过要将被测固体浸没在已知密度的液体中;7、一浮一沉法实验原理：阿基米德原理实验器材：烧杯、水实验步骤：①在量筒内倒入适量的水,记下量筒的示数为V；②使空牙膏皮漂浮在量筒中,记下量筒的示数为V1；③将空牙膏皮卷成团,把空气排除,浸没在量筒的水中,记下量筒中的水示数为V2;牙膏皮密度的表达式：分析：这道题运用的实验原理：物体的漂浮条件;所谓“一浮一沉法”,即“一浮”：当物体漂浮在液面静止时,它受到的浮力等于重力;利用物体漂浮在水中找到重力------得到物体的质量；“一沉”：利用物体沉没在水中,找到体积,则物体的密度就可以测得;8、量筒测石块密度方案1 一只溢水杯、几只小烧杯和清水,实验步骤：①在溢水杯中装满水,先将小烧杯漂浮在水面上,再将小石块轻轻放在小烧杯中,同时用另一只小烧杯承接小石块放入杯中时溢出的水,用量筒量出溢出水的体积V3；②先在量杯中倒入适量的水,读出读数V1；把小石块浸没在水中读出体积V2,玻璃球的体积为V2-V1；所测的物理量为水的体积V1,水和玻璃球的总体积V2,溢出水的体积V3;小石块的密度：方案21量筒中放适量水,把小烧杯口朝上放在量筒中漂在水面记下水面刻度V12石块轻放到小烧杯中,待水面静止记下水面刻度V23将石块从小烧杯中取出,轻投入量筒中浸没记下水面刻度V3推导及表达式：V石=V3－V2漂浮时：G=F浮=ρ水gV2－V1ρ石=G／V石g=V2－V1ρ水／V3－V1三、利用压强测密度：1、等压强法实验器材：刻度尺、两端开口的直玻璃管一端扎有橡皮膜、烧杯无刻度、适量的水、足量的牛奶、细线;实验步骤：1.烧杯中倒入适量的水；2.将适量的牛奶倒入直玻璃管中,让扎有橡皮膜的一端放在水平桌面上,如图甲,用刻度尺测出牛奶的高度h牛；3.将直玻璃管缓缓放入烧杯的水中,观察橡皮膜的凹陷程度,直到橡皮膜呈水平状态时为止;用刻度尺测出橡皮膜到水面的高度h水,如图乙;实验结果：当橡皮膜呈水平状态时,牛奶对橡皮膜向下的压强等于谁对橡皮膜向上的压强;即p牛＝p水ρ牛gh牛＝ρ水gh水牛奶的密度：ρ牛＝水牛水ρhh水ρρ21VVVV--=。
利用浮力知识测算物质的密度
WL
知
一、密度
识
要
1、定义：某种物质单位体积的质量叫密度。 点
2、定义式：
m V
密度是物质的一种特性，同种物质在同一状 态下密度是一个定值。
3、测量物质密度的原理：
m
V
知识要点 一、密度 二、浮力
1.定义：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体 向上托的力叫浮力
2.阿基米德原理的数学表达式：F浮 液gV排
3、 表达式：
GG' G
铜
方
法
利用量杯和水测物质的密度
介
1.器材： 量杯、水、小瓷碗
绍
2.主要步骤：
（1）在量杯中放入适量的水读出体积为V1
（2）把小瓷碗漂浮在量杯的水里，水面到达的刻
度为V2
（3）把小瓷碗全部浸没在量杯的水里水面到达的
刻度为 V3
3、表达式：
瓷
V2 V3
V1 V1
水
练习题
为了测定一个小正方体木块（不吸水）的密度，可供 选用的器材有：托盘天平（含砝码）、量筒、刻度尺、 大头针、水。请你选用这些器材，测木块的密度，写
出每种方案所需的器材、主要的实验步骤和的 木
表达式.
1
2
3
4
5
一题多解
1.器材：天平（砝码）量筒、水、大头针
2.主要步骤： （1）用天平称木块的质量m
（2）在量筒中放入适量的水，把木块放进去液 面到达的刻度为V1
（3）用大头针把木块压下去全部浸没在水里， 水面到达的刻度为V2
3.表达式：
木
V2
m V1
（2）把木块放在量筒的水里，用刻度尺量出露 出水面的高度为h
计算浮力的三种方法
计算浮力的三种方法
浮力是一个物体被液体浸没时所受到的向上的力量。
在物理学中，浮力的大小等于液体中被浸没的物体排开的液体的重量。
下面将介绍计算浮力的三种方法。
第一种方法是阿基米德定律。
阿基米德定律是描述物体在液体中所受到的浮力的定律。
根据阿基米德定律，物体浸没在液体中所受到的浮力等于物体排开的液体的重量。
因此，计算浮力的方法就是测量物体在液体中排开的液体的重量。
第二种方法是根据物体的密度计算。
根据密度的定义，密度等于物体的质量除以体积。
因此，物体的密度可以通过测量它的质量和体积来计算。
如果我们知道物体在液体中所受到的浮力，我们可以根据阿基米德定律计算出物体排开的液体的重量，然后根据液体的密度计算出液体的体积，从而计算出物体的体积。
最后，根据物体的质量除以体积的定义计算出物体的密度。
第三种方法是通过测量液体的压力差来计算。
当物体浸没在液体中时，液体的压力会在物体表面产生一个压力，这个压力就是浮力。
因此，我们可以通过测量物体浸没在液体中时液体的压力差来计算浮力。
具体来说，我们可以在液体中放置一个压力计，然后测量液体在物体下方和物体上方的压力，两者之差就是浮力。
计算浮力的方法有很多种，其中阿基米德定律、物体的密度计算和
测量液体的压力差是常用的方法。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择合适的方法来计算浮力。
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浮力之多种方法测密度
二、重点难点精析
1. 两提法
仪器：弹簧秤、水、容器
一提解决质量
G m
g =
二提解决体积F浮=G-F
F V V
g
ρ
=浮物排
水
=
2. 三提法
器材：弹簧测力计、烧杯、水、待测液体、、石块、细线
A在水中所受的浮力F浮=G-F1=ρ水·g V A
A 在液体中所受的浮力 2·A F G F gV ρ'=-=浮液
21G F G F ρρ-=-液
水
得: 21G F G F ρρ-=
-液水 3．二漂法
器材：均匀的木棒（一端缠细铁丝）+刻度尺+水+烧杯
分析：漂浮：G =F 浮
两次浮力相等ρ水·g V 排水=ρ液·g V 排液 ρ水gS 木h =ρ液gS 木H h
H ρρ=
液水
4. 一漂一沉法
仪器：量筒+水+小烧杯
mg =ρ水g (V 1-V 2) 一漂得质量 G =F 浮 V = V 3-V 1 一沉得体积 21
31
V V V V ρρ-=
-水
三、典型例题
1. 在课外小组活动中，小刚将一挂在弹簧测力计下的形状不规则的石块分别浸没
在水和盐水中，弹簧测力计的示数如图所示，石块在水中所受的浮力为_____________N ；盐水的密度为_____________。
解析:（1）石块在水中所受的浮力是1N ； （2）由2
1
G F G F ρρ-=
-液水得盐水的密度为1.1×103kg/m 3
2.（2010，河北）小明自制土密度计并测定盐水的密度。
实验器材：刻度尺、圆柱形竹筷、细铅丝、烧杯、水、待测盐水。
实验步骤：
①在竹筷的一端缠上适量细铅丝，制成土密度计。
②用刻度尺测出竹筷的长度L 。
③把土密度计放入盛水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面以上竹筷的长度h 1（如图所示）。
④___________________________________________________。
请将上面实验步骤补充完整并回答下列问题：（ρ水=1.0g/cm 3
F 浮=ρ液·g V 液=
G 物）
（1）竹筷一端缠上铅丝，是为了_____________
（2）密度计是利用_____________条件工作的。
被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积_____________（选填“越小”或“越大”）。
（3）被测盐水的密度表达式：ρ盐水= _____________ （不计铅丝体积）
解析：（1）密度计是利用物体漂浮式，F 浮=G 物的原理来工作的，为了使密度计能够漂浮在液体中，应该使密度计的下端较重，在竹筷一端缠上铅丝，就是为了使竹筷能够竖直漂浮在液体中。
（2）由F 浮=G 物和阿基米德原理得，ρ液·g V 液=G 物，可知被测液体的密度越大，密度计排开液体的体积越小；
（3）要测盐水的密度，可把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h 2，则F 浮水=F 浮盐水=G 物，即ρ水·g V 排水=ρ盐水·g V 排盐水也就是ρ水·g(s -h 1)= ρ盐水·g(s -h 2)，
则盐水的密度1
2l h l h ρρ-=
-盐水水 答案: ④把土密度计放入盛盐水的烧杯中，静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h 2 （1）密度计能够漂浮在液体中 （2） 漂浮 越小 （3）1
2
l h l h ρρ-=
-盐水水
3.底面积为2×10-2m ２
的圆柱形容器中装有水。
木块A 的体积为1×10-3m 3。
金属块
B 的体积为1×10-4m 3。
把B 叠放在木块A 上并把它们放入水中，静止时，金属块B 和木块A 恰好浸没在水中，如图(甲)所示。
若把金属块B 从木块上拿下并放入水中，静止时，容器中的水面降低了2cm ，如图(乙)所示。
求：金属块B 的密度。
(g ＝10N/g) 分析与解：
A 和
B 悬浮，G G F F +A B 浮A 浮B +=——①
A 漂浮，G F 'A 浮
A =——② ①-② G F F F F ''+-+
B 浮A 浮B 浮
A 浮
B =，G F gS h ρ-∆B 浮B 水=
∵F g V gS h ρρ∆∆=∆浮A 水水=
g V g V gS h ρρρ∆-∆=∆B B B 水水
1S h V ρρ⎛⎫∆=+ ⎪⎝⎭
B 水B 22243
2102101110m m m ρ---⎛⎫
⨯⨯⨯=+ ⎪⨯⎝⎭水 ρB =5ρ水=5×103kg/m 3
4. 一个瓶子的质量为20g ，装满水时，用天平测得总质量为120g ，若用这个瓶子
装密度为1.8×103kg/m 3的硫酸最多可装多少千克?
分析： 本题的关键的点在于懂得“瓶子的容积装满液体时液体的体积，同一个瓶子，装满不同的液体时，液体的体积都相等”。
因为硫酸的密度是已知的，因此要求出瓶子最多可以装多少硫酸，只需知道硫酸的体积。
而硫酸的体积等于瓶子容积，因此求出瓶子的容积是关键。
根据装满水时水的质量和水的密度求出水的体积（等于瓶的容积），就可求出最多能多少千克硫酸了。
解：（分步求解是最基本的解题方法）
根据水的质量m 水=120g-20g=100g=0.1kg 和水的密度ρ水=1.0×103 kg/m 3求出水的体积为： 4333
0.11101.010/m kg V m kg m ρ-=
=⨯⨯水
水水
=
则硫酸的体积为V 硫酸=V 容=V 水
m 硫酸=ρ硫酸·V 硫酸=1.8×103 kg/m 3×1×10-4m 3 =0.18kg。