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利用浮力测密度

发布时间:2013-09-22 08:01:52  

利用浮力测物质的密度,主要有两类方法:

(1)用弹簧秤测出物体在空气中的重力和浸没在液体中的弹簧秤的示数,用

G

??液算出物质密度。

G?F

没有天平,量筒,只有弹簧测力计

例:小张同学在参观三峡大坝时,想到三峡大坝为什么选址在这个地方而不是其它地方,肯定是这个地方的地址条件相当特殊。他随手捡起一块当地深挖出来的小石头,想测一测石头的密度,可又没有天平,量筒。但他家有一个小弹簧秤。你能帮他想出办法来吗? 练习:

只有一根弹簧,刻度尺,水,测石块密度

??

(2)用漂浮在液面的方法,可以设想,假如没有量筒(量杯),能否用浮在液面的方法测出物质的密度

没有天平,只有量筒

例1:如何用量筒测一只小酒杯玻璃的密度(量筒口径大于小酒杯口径)?

分析:小酒杯玻璃的体积可用量筒直接测出来,关键是如何测出小酒杯的质量,在这里可以利用浮力知识,即物体漂浮在水面时,浮力等于重力,出小酒杯的质量

可以根据阿基米德原理求出(

,求

可由量筒直接读出)

练习:烧杯 ,刻度尺,水,测橡皮泥密度

没有天平,量筒,只用一刻度尺

例2:一圆柱形实心物体,漂浮在水面上,则该物体的密度

是多少?

分析:利用漂浮状态时,

即:,

练习:给你一只量筒,一杯水和一根铁丝,怎样用它来测

量一块不能沉入水中的石蜡的密度。

较难固体密度测量

例1:给你一个烧杯量筒,一个不能移动的水槽,足够长的细线,利用这些器材去测量一个土豆的密度,土豆可以放入水槽或烧杯中但不能放入量筒中,且土豆不再吸水

方法步骤:

1. 将土豆放入烧杯中,再放入水槽中,用细线标注此时水位,把土豆取出,将量筒中的水倒入直到标注的水位处,记录倒出的水体积V1

2. 在少杯中放入适量的水,将土豆放入,用细线标注此时水位,把土豆取出,将量筒中的水倒入直到标注的水位处,记录倒出的水体积V2

公式推导:

因为漂浮,所以G总1=G总2 G豆=G水

即m豆??水V1 V豆?V2 ?豆??水V1V2

例2:给你一根表面涂蜡,粗细均匀,很轻的小木棒,一段体积小到可以忽视不计的细铁丝,一把刻度尺和一只盛有水的容器还有一些盐,请你利用上述器材测量一个鸡蛋的平均密度

方法步骤:

1. 把细铁丝缠绕在木棒一端,将木棒放入水中,用刻度尺量出木棒水面以下长度h1

2. 把鸡蛋放入水中,不断加盐,直到鸡蛋悬浮,再将木棒放入盐水中,用刻度尺量出液面以下长度h2

公式推导:

当鸡蛋悬浮时,?蛋??盐水 而木棒在水和盐水中均漂浮,则G棒=G水=G盐水

即?水h1Sg??盐水h2Sg ?盐水??水h1h2

练习:现有如下器材:一只可直立于水中的平底薄壁试管、水槽、足量的水和一把量程足够的刻度尺。小明利用上述器材设计了测量某种液体密度的实验。

(1)请你将实验的主要步骤补充完整,并写出需要测量的物理量。实验的主要步骤有:

①在水槽中放人适量的水,将试管直立于水中,待其漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度,记为 h1;

②在试管内倒人一定量的待测液体, 当试管再次直立于水中漂浮时,用刻度尺测出水面到试管底部的深度,记为h2;

_______________________________________________________________。

(2)根据测量数据,写出待测液体密度的表达式 _______________。

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