10-3-4 利用浮力的方法测量物质的密度【含答案】

10.3.4 利用浮力的方法测量物质的密度利用浮力知识测密度大家很容易想到一个测量工具_______，其实利用浮力的知识测密度的方法可多了，下面列举两个主要类型：(一)要想知道物质的密度就要测量物质的_______和_______，_______和杆秤(杠杆)可直接测量物质的质量m ，利用弹簧测力计结合公式m=_______也可间接测出物体的质量m ，假如给你测量质量的工具不给你测量体积的工具，利用浮力知识是可以解出体积的，因为F 浮=G 排= m 排g ，有测量质量的工具是可以解出浮力的，再根据吃V 排=_______就可以解出体积了，当然往往需要水或者是密度已知的液体，并且为了测量体积被测物体还必须_______在液体中。

(二)实验室中测量体积的工具是_______，长度测量工具_______也可间接测量物体的体积，假如给你测量体积的工具不给你测量质量的工具，利用浮力知识也是可以解出质量的，因为F 浮=ρ水g V 排，有测量体积的工具是可以解出浮力的，假如让物体漂浮在水面上，根据二力平衡可知G 物= _______，再根据公式m = _______就可以求出物体的质量m 了，代入公式ρ= _______得到物体密度。

方法一：一漂一沉测密度借助小烧杯或圆柱形厚底玻璃杯使本身不能漂浮的物体漂在液面上 G 物= F 浮 m 物=m 排=ρ水V 排1、小明同学在过生日时收到了一个内有“生日快乐”的小水晶球，如图是他用量筒、小玻璃杯来测量水晶球密度的实验示意图，实验记录表格尚未填写完整，请你帮他完成表格中的内容。

（1）实验步骤：①在量筒中倒入适量的水；②将小玻璃杯底朝下，放入盛有水的量筒中使其漂浮在水面上，记下这时量筒中水面的示数为V 1，并记录在表格中；③_________________________________________________，记下这时量筒中水面的示数为V 2； ④_________________________________________________，记下这时量筒中水面的示数为V 3； （2）实验数据表格2、用图2所示的方法可以粗测出橡皮泥的密度。

请你将李明同学测橡皮泥密度的实验步骤补充完整，并用测得的物理量表示出橡皮泥密度的表达式。

实验步骤：（1）将适量的水倒入烧杯中，用刻度尺测出烧杯中水的深度h 1。

（2）将橡皮泥捏成球状后放入烧杯中（如图甲所示），用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h 2。

（3） 。

橡皮泥密度的表达式： 。

方法二：一漂一压测密度1、现有一形状不规则的木块，小明同学用图甲、乙、丙所示的方法测出了木块的密度，实验步骤如下：(1)向容器内倒入适量的水，水的体积记作V 1．空玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数 V 1/ cm 3水晶球从玻璃杯中取出放入水中时量筒的示数 V 3/ cm 3水晶球的密度/g/cm 360图2 ml 20 40 60 80 100 ml 20 40 60 80 100 ml 20 406080 100(2)将木块轻轻放入容器中，液面上升至V2．(3)用细针将木块按压，使木块浸没于水中，液面上升至V3．请写出下列物理量的表达式：木块的质量m=___________；木块的体积V=___________；木块密度ρ=___________(已知水的密度为ρ水)．2、为了测量某种不吸水的软塑泥的密度，刘强同学设计了如图所示的实验步骤：甲：将适量的水装入量杯，水面处刻度值为V1；乙：将软塑泥捏成小碗形状，小碗漂浮在量杯中的水面上，水面处刻度值为V2；丙：将软塑泥捏成实心团，放入量杯中的水里，实心团浮在水面上，用细钢针轻压实心团，使实心团完全浸没水中，水面处刻度值为V3；丁：将实心团取出，吸干表面水滴，用细线系着实心团称重，测力计示数为F(1) 选取甲、乙、丙三步法测塑泥密度，用V1、V2、V3、ρ水表示ρ泥=_________。

(2) 选取甲、丙、丁三步法测塑泥密度，用V1、V3、F、ρ水表示ρ泥=_________。

3、小红用量筒、一根细铁丝和一块已知密度为ρ木的小木块测量液体的密度。

请将实验步骤填写完整并写出ρ液的表达式：(1)在量筒内放入适量的待测液体，记录量筒中液面处的刻度V1(2)将木块放入量筒中漂浮，。

(3)用细铁丝将木块全部压入液体中，。

表达式ρ液= 。

方法三：二提法测密度1、小丽利用弹簧测力计、矿石、水、烧杯、细线测量矿石密度，请将她的实验过程补充完整：(1)用细线拴住矿石，并用弹簧测力计测出矿石的________；(2)将矿石_______在装有适量水的烧杯内，不要碰到烧杯底和烧杯壁，并记录此时弹簧测力计的示数F；(3)矿石密度的表达式为ρ石=____________。

(用所测物理量的字母表示，水的密度用ρ水表示)2、小明同学有个大葫芦工艺品，他想测量其密度，但该葫芦无法放进量筒内，小滕用弹簧测力计和水也测出了它的密度．(1)用细线将大葫芦挂在弹簧测力计上，静止时弹簧测力计的示数如图所示；(2)将大葫芦浸没在水中，不碰到烧杯底，静止时弹簧测力计的示数如图所示．(3)大葫芦的密度是ρ=____________。

(g=10N／kg)方法四：三提法测密度1、老师要求小阳用物理方法鉴别一杯清水和一杯盐水，于是他找来了一个弹簧测力计、细线和金属块。

用细线拴住金属块，挂在弹簧测力计下，测出金属块的重力为5N。

然后将合金块分别浸没在两杯液体中，如图所示。

则____(“A”或“B”)杯是盐水，金属块的密度为____________，盐水的密度为__________。

方法五：溢水法测密度1、小晨设计了一个实验，用排水法测某实心金属块的密度．实验器材有小空筒、溢水杯、烧杯、量筒和水．实验步骤如下：①让小空筒漂浮在盛满水的溢水杯中，如图甲；②将金属块浸没在水中，测得溢出水的体积为20毫升，如图乙；③将烧杯中20毫升水倒掉，从水中取出金属块，如图丙；④将金属块放入小空筒，小空筒仍漂浮在水面，测得此时溢出水的体积为44毫升，如图丁．被测金属块的密度是___________．方法六：天平法测密度1、测量石块的密度，实验步骤如图所示．.(1)将石块放在天平上，测出石块的质量如图甲所示，石块的质量是m石=______g；(2)在烧杯中倒入适量的水，测出烧杯和水的质量如图乙所示；(3)用细线系住石块，慢慢浸没在烧杯中，此时天平的读数如图丙所示．小红结合阿基米德原理得到石块的密度为ρ=____________。

(g=10N／kg)，石块浸没在水中受到的浮力为________N．方法七：两次漂浮法测密度1、小红查阅资料发现不利用天平和量筒，选用两块完全相同的(不吸水)立方体木块(一侧标有刻度)、水、烧杯，也能测出葡萄酒的密度；a．烧杯内倒入适量的水，将一个木块缓慢放入烧杯内的水中(有刻度的一面正对小红)，待漂浮静止后，记录下木块浸入水中的深度h1；b．将另一个相同的木块放入装有适量葡萄酒的烧杯内，待漂浮静止后，记录下木块浸入葡萄酒中的深度h2。

则葡萄酒的密度ρ=____________。

2、实验室常用盐水来做浮力实验．小明学习了浮力实验后，利用密度测量的知识在家里设计了一个测定盐水密度的实验．所用器材有：一个边长为a的正方体小塑料块，两个菜碗，一把刻度尺，水和盐水．小明拟定的实验步骤如下：A．往一只菜碗中加入适量的水，让正方体小塑料块漂浮在水面上，在小塑料块的水面位置处做上标记；B．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在水中的深度h；C．往另一只菜碗中加入适量的盐水，让正方体小塑料块漂浮在液面上，在小塑料块的液面位置处做上标记；D．取出正方体小塑料块，用刻度尺在小塑料块上量出其浸没在盐水中的深度l．已知水的密度为ρ，则：(1)正方体小塑料块漂浮在水面上时所受浮力大小为______，由此可以求出小塑料块的质量m=____；(2)正方体小塑料块所受水的浮力F1_____(选填“大于”、“等于”或“小于”)所受盐水的浮力F2；(3)求出盐水的密度ρ盐=____________。

3、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。

如图是小曼正确测量过程的示意图。

已知水的密度为ρ水=1.0×l03 kg/m3g，取10N／kg。

实验过程如下：(1)将适量的水倒入量筒中，如图甲所示，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，如图乙所示，量筒中水面所对应的示数为66 cm3。

(3)将待测液体倒入另一量筒中，如图丙所示，记录量筒中待测液体的体积。

(4)将上述石子和物块擦于后，置于量筒内的待测液体中，如图丁所示，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。

甲乙丙丁其他方法1、用排水法可以测出矿石密度。

先向量筒倒入适量的水，如图甲所示，再将小空瓶放入量筒内，然后将小矿石放入该空瓶中，稳定后量筒中的水面高度分别如图乙、图丙所示，最后将小空瓶从量筒中拿出，让小矿石沉入量筒底，如图丁所示，则：（1）量筒中有____________mL的水。

（2）按图______和图_____的操作，可测出小空瓶的重量，其值为_______N。

（g=10N/kg）（3）矿石的密度为多少g/cm3。

2、小明想估测某种密度大于水的固体的密度，他手边的测量工具只有刻度尺。

小明利用身边的器材设计出—个实验方案。

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，然后将待测固体B挂在硬棒左端C处，另找一个重物A挂在硬棒右端，如图所示，下面是小明估测固体密度ρB的实验步骤，请按照小明的实验思路，将实验步骤补充完整。

(1)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的长度记为L0，记录在记录表中；(2)把待测固体B浸没在水中，把重物A从E处移动到D处时，硬棒再次在水平位置平衡，________________________________；(3)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算ρB的表达式为：_______________。

3、现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。

小红想利用上述器材测量待测液体的密度，以下是她设计的实验步骤，请你补充完整。

(1)向烧杯中倒入适量的水，用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1；(2)如图所示，用细线拴住石块，使其全部浸没在烧杯的水中(水未溢出)，且不与容器相接触。

在右盘中增减砝码，并调节游码，测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2；(3)将烧杯中的水全部倒净，再倒入适量的待测液体，用天平测出其总质量为m3；(4)____________________________________。