用浮力测密度的几种方法ppt课件.pptx

利用浮力测密度利用浮力测密度物体的质量m物体的体积V 测物质密度的思路测物质密度的思路: :1.1. 原原 理理: :Vmml一一. .常规法常规法测物质的密度测物质的密度天平天平量筒量筒实验步骤实验步骤: :mv1mlmlv2(1)(2)(3)表达式：表达式：= = m V2-V1ml(2)(3)(1)二二. .无天平时测橡皮泥的质量无天平时测橡皮泥的质量弹簧测力计弹簧测力计量筒量筒(1)(1)用用弹簧测力计弹簧测力计测测 橡皮泥的橡皮泥的质量质量: :gGmG(2)利用利用漂浮漂浮测物体质量测物体质量:)(12VVm水排水浮gVFG排水VmGFmg=水gV排解决质量用解决质量用:排水浮gVFG天平天平量筒和水量筒和水弹簧测力计弹簧测力计gGm 漂浮漂浮(二力平衡二力平衡)排水Vmmg=水gV排三. 测橡皮泥测橡皮泥、小木块小木块的体积。的体积。ml(1)()（)量筒量筒橡皮泥橡皮泥针针弹簧测力计弹簧测力计(1)(1)排水法排水法测橡皮泥的体积: :)(水物v1mlmlv2V=V2-V1(2)针压法针压法测漂浮物的体积:)(水物v1mlmlv2V=V2-V1(3)无量筒时无量筒时利用浮力利用浮力测物体的体积测物体的体积: :gFGgFVVA水水浮排AG水水AF排水浮gVFGF分析：分析：A A在水中所受的浮力在水中所受的浮力由于浸没由于浸没因此因此:解决体积用解决体积用:刻度尺（物体形状规则）刻度尺（物体形状规则）利用浮力利用浮力: :gFGgFVV水拉水浮排物 弹簧测力计弹簧测力计、水水量筒、水、（加）大头针量筒、水、（加）大头针将解决将解决质量质量和和体积体积的方的方法法组合组合后可测密度后可测密度 利用浮力测固体密度利用浮力测固体密度提供提供如下如下器材：器材：石块石块弹簧测力计弹簧测力计烧杯和水烧杯和水轻质细绳轻质细绳 利用利用以上实验以上实验器材可以直接测出哪些器材可以直接测出哪些与石块有关与石块有关的物理量？的物理量？( (用符号表示用符号表示) ) 利用测量量还可以计算出哪些物理量？并利用测量量还可以计算出哪些物理量？并用测量用测量量量来表示。来表示。1 1、双双提法提法测物体密度测物体密度( (物 水):):表达式：水拉石石水拉石石石石石FGGgFGgGVm-=-=一提解一提解决质量决质量gGm石石石石=G石石F拉拉二提解决体积二提解决体积拉拉石石浮浮FGF-=gFGVV水水拉拉石石排排石石-=水水2.主要步骤： （1）用细线拴住物块挂在弹簧测力计上测出其重量G物 ;（2）将物块浸没在水里，读出弹簧测力计示数为 。 3、 表达式： 水物物物FGGF双提法：测物块的密度（物 液） 1.器材： 弹簧测力计、物块、细线、水、盛水的烧杯测固体密度水水?物物物VmgGm物物排物VV 排水浮gVFgF水浮gFGgG水物物gFG水物水物物FGGG物物 、F 、 F浮、浮、 m物、物、 V排排装有适量水的量筒，装有适量水的量筒，橡皮泥（橡皮泥（泥 水）V1橡皮泥橡皮泥如何测出橡皮泥的体积、重力和密度？如何测出橡皮泥的体积、重力和密度？提供提供如下如下器材：器材：21步骤：步骤：向量筒中倒入向量筒中倒入适量适量的水，读出的水，读出体积为体积为V1取出橡皮泥做成取出橡皮泥做成小船状小船状，使其，使其漂浮漂浮在量筒水中，读出总在量筒水中，读出总体积体积V2把橡皮泥做成把橡皮泥做成实心实心，使其，使其浸没浸没量筒水中，读出总量筒水中，读出总体积体积V32、一漂一沉法测物体密度（物 水）：一漂得质量一漂得质量一沉得体积一沉得体积）（水浮泥12=V-VgFG）（水泥泥12=V-VgGm13-=VVV泥水泥泥泥）（）（VVVVVm1312-=（1）测橡皮泥密度）测橡皮泥密度如何测出瓷碗的体积、重力和密度？如何测出瓷碗的体积、重力和密度？提供提供如下如下器材：器材：01234cm装适量水装适量水 瓷碗瓷碗 刻度尺刻度尺的柱形容器的柱形容器h1h3h2一漂得质量一漂得质量一沉得体积一沉得体积）（底水浮瓷12=h-hSgFG）（底瓷13=h-hSV）（底水瓷瓷12=h-hSgGm水瓷瓷瓷）（）（h-hh-hVm3112=（2）测瓷碗的密度：）测瓷碗的密度：表达式：表达式：装有适量水装有适量水 瓷碗瓷碗 刻度尺刻度尺 石块石块 细线细线 的柱形容器的柱形容器如何测出小石块的密度？如何测出小石块的密度？提供提供如下如下器材：器材：01234cmh1h2h3（3）用下列器材测量小石块的密度：）用下列器材测量小石块的密度：柱形容器、足量水、刻度尺、瓷碗、小石块。柱形容器、足量水、刻度尺、瓷碗、小石块。一漂得质量一漂得质量一沉得体积一沉得体积）（底石13-hhSV 浮FG)(12hhgSgm底水石)(12hhSm底水石“助浮助浮”ml(1)()量筒量筒木块木块针针烧杯和水烧杯和水提供提供如下如下器材器材：测木块的密度测木块的密度表达式表达式:水1312VVVVmlv1)(水物3 3、一漂一压法一漂一压法v3mlv2ml29表达式：表达式：水1312VVVV步骤：步骤：向量筒中倒入向量筒中倒入适量适量的水，读出体积的水，读出体积V1把木块放入水中把木块放入水中漂浮漂浮，读出总体积，读出总体积V2用大头针使木块用大头针使木块浸没浸没量筒水中，读量筒水中，读出总体积出总体积V3利用浮力测液体密度利用浮力测液体密度如何测出未知液体的密度如何测出未知液体的密度？石石块块弹簧测力计弹簧测力计水水轻质细绳轻质细绳未知液体未知液体提供提供如下如下器材：器材：4 4、三提法、三提法测液体密度测液体密度( (物 水) ) 相等相等V排排: :G石石未知液体未知液体F拉拉2水水分析：分析：石水拉石浮水gVF-GF=1石液拉石浮液gVFGF=-=2得:水液拉石拉石F-GF-G=12水拉拉液FGFG12-=-表达式：表达式：F拉拉11.器材：2.主要步骤： 3、 表达式： 弹簧测力计、金属块、细线、盛液体的烧杯、盛水的烧杯 （2）把金属块浸没在水中读出弹簧测力计示数为 ；水物物液FGFG F（1）用细线拴住合金块挂在弹簧测力计上测出其重量G物 ;（3）把金属块浸没在待测液体中读出弹簧测力计示数为 ；F 三提法：测液体的密度( (物 水) ) 如何测出未知液体的密度如何测出未知液体的密度？铜块铜块弹簧测力计弹簧测力计轻质细绳轻质细绳未知液体未知液体提供提供如下如下器材：器材：（已知铜）利用铜块测液体的密度 1.器材：2.主要步骤： 3、 表达式： 弹簧测力计、铜块（已知铜）、细线、一个盛液体的烧杯 （2）把铜块浸没在液体里读出弹簧测力计的示数为 。铜铜铜液GFGF（1）用细线拴住铜块挂在弹簧测力计上测出其重量 G铜; 如何如何测出盐水的测出盐水的密度密度？木块木块水水盐水盐水提供提供如下如下器材：器材：ml量筒量筒37V1V2V3物浮盐水浮水GFF排盐水排水mmV4水水水水盐水盐水盐水盐水)()(3412VVVV盐水水38步骤：步骤：向量筒中倒入向量筒中倒入适量适量的水，读出体积的水，读出体积 V1把木块放入量筒水中把木块放入量筒水中漂浮漂浮，读出总，读出总体积体积V2把量筒的水倒出，在量筒中倒入把量筒的水倒出，在量筒中倒入适适量量的盐水，读出盐水体积的盐水，读出盐水体积V3把木块放入量筒盐水中把木块放入量筒盐水中漂浮漂浮，读出，读出总体积总体积V439表达式：表达式：水3412VVVV浮力浮力的有关的有关计算方法：计算方法：1、 “称量法称量法” F浮浮=GF拉拉 例题例题：一个重：一个重1N的钩码，挂在弹簧秤上，当钩码的钩码，挂在弹簧秤上，当钩码浸在水中时弹簧秤的示数为浸在水中时弹簧秤的示数为 0.8N，这个钩码受到，这个钩码受到的浮力的浮力是是_N。2、“压力差法压力差法”F浮浮=F向向上上F向向下下 例题例题：一个正方体边长是：一个正方体边长是0.1m，浸没在水中的情，浸没在水中的情况如图，况如图， 则物体上表面受到的压强是则物体上表面受到的压强是_Pa，受到的压力是受到的压力是_N；而物体下表面受到则物体；而物体下表面受到则物体受到的压强是受到的压强是_Pa，受到的压力，受到的压力是是 N，则物体受到的浮力是则物体受到的浮力是_N。0.1m3、“阿基米德原理阿基米德原理” F浮浮=G排排=液液gV排排 例题例题：一个物体的体积是：一个物体的体积是0.001m3，若把它浸没在水中，则，若把它浸没在水中，则物体受到的浮力是物体受到的浮力是_N。4、“力的平衡法力的平衡法” ：漂浮漂浮悬浮悬浮F浮浮G物物例题：一个实心物体漂浮在煤油上受到的例题：一个实心物体漂浮在煤油上受到的浮力是浮力是9.8N，那么把它放在水中静止时受，那么把它放在水中静止时受到的浮力是到的浮力是 N。（。（ 物物煤油煤油水水）V V排排的变化的变化导致容器导致容器中液面的中液面的高度变化！高度变化！ 液面液面升降升降问题：问题：1 1、浮冰问题、浮冰问题 2 2、浮盒问题、浮盒问题 液面液面升降升降问题：问题：例例1.如图甲所示，底面积为如图甲所示，底面积为60cm2的圆柱形容器内装有深度为的圆柱形容器内装有深度为h1=8cm的液体，放在水平桌面上。若将底面积为的液体，放在水平桌面上。若将底面积为40cm2，密度，密度为为2.6103 Kg/m3的圆柱形物体的圆柱形物体A挂在轻质杠杆左端挂在轻质杠杆左端B点，点，A的部的部分体积浸入液体中，此时分体积浸入液体中，此时A的下底面距容器底的距离为的下底面距容器底的距离为h2=6cm，在杠杆在杠杆C点悬挂重物点悬挂重物G使杠杆水平平衡，如图乙所示。若将物体使杠杆水平平衡，如图乙所示。若将物体A浸没在液体中，移动重物浸没在液体中，移动重物G到到D点时，杠杆水平平衡，此时液点时，杠杆水平平衡，此时液体的深度为体的深度为h3=15cm，如图丙所示。，如图丙所示。若若 OC:OD=3:2，g取取10N/kg。则这种液体的密度为。则这种液体的密度为 Kg/m315cm= 6cm= 8cm=321hhh2A240cm= 60cm=SS容容物体物体A排开液体的体积分别是排开液体的体积分别是 。例例2.东城东城一模一模23如图如图14所示，底面积为所示，底面积为Sb的圆柱形容器内盛有适量的水，另的圆柱形容器内盛有适量的水，另一底面积为一底面积为S的圆柱体的圆柱体A有部分体积浸在水中，当圆柱体有部分体积浸在水中，当圆柱体A相对于相对于容器下降高度为容器下降高度为h时，水没有溢出，圆柱体时，水没有溢出，圆柱体A也未全部没入水中也未全部没入水中，物体物体A所受水的浮力增加了所受水的浮力增加了 。物体物体A排开液体的体积增加了排开液体的体积增加了 。物体物体A排开液体的体积增加了排开液体的体积增加了 。SbASaSbASaSbASahhhShSVaa 排排aba-=SShShabab-=SShSSV排排排排水水浮浮VFg V排排A相对于容器相对于容器下降下降h时，时，hSV= b排排或者或者“假设法假设法”“分解分解动动作作”( (“一步两动一步两动”）4、将各力用、将各力用公式展开公式展开（ F浮浮=液液gV排排 G物物=物物gV物物） 解解浮力问题的浮力问题的步骤步骤: :1、明确研究对象，、明确研究对象，判断判断物体的物体的状态状态（静止时或匀速直线运动（静止时或匀速直线运动时）时）2、对研究对象进行、对研究对象进行受力分析。受力分析。3、找出几个、找出几个力的关系力的关系，列出力的平衡方程。，列出力的平衡方程。5、解方程或方程组。、解方程或方程组。GF浮浮GF浮浮F拉拉GF浮浮F拉拉GF浮浮F压压GF浮浮F支支G= F浮浮G= F浮浮+ F拉拉G + F拉拉= F浮浮例：重例：重0.9N物体漂浮在液面上，露出液面的体积为物体漂浮在液面上，露出液面的体积为25cm3，若对该物体施加，若对该物体施加0.3N的的竖直向下的力时，该物竖直向下的力时，该物体刚好全部浸入液体中。（体刚好全部浸入液体中。（g=10N/kg）求：（求：（1）液体的密度）液体的密度。 （2）物体的密度。）物体的密度。G=0.9NF浮浮G=0.9NF浮浮F压压=0.3N由图（由图（1），因为物体漂浮），因为物体漂浮，所以所以 F浮浮=G木木 由图（由图（2）， F浮浮=G木木+ F压压 由由- 得：得：F浮浮- F浮浮 =F压压液液gV物物- 液液g(V物物- V露露)= F压压液液= F压压/（ g V露露）= 0.3N/(10N/Kg2.510-5m3) = 1.2103Kg/m3（2 2） 由由得得 ，V物物= V排排= F浮浮/（液液g） = 1.2N/(1.2103Kg/m3 10N/Kg） = 10-4m3F浮浮=G物物+ F压压 =0.9N+0.3N=1.2N= 液液gV物物物物= G物物/(gV物物) = 0.9N/(10N/Kg 10-4m3 ） = 0.9103Kg/m3例：如例：如图图1所示，金属块所示，金属块A在木块在木块B上，木块上，木块恰好浸没在水中。将金属块放入水中，容器恰好浸没在水中。将金属块放入水中，容器底对金属块的支持力为底对金属块的支持力为2N ，木块静止时，有，木块静止时，有2 / 5的体积露出水面，如图的体积露出水面，如图2所示。已知木块所示。已知木块的体积是金属块体积的的体积是金属块体积的5倍。求：金属的密度倍。求：金属的密度和木块受到的重力。（和木块受到的重力。（g = 10N / kg ）金属金属木木图图1木木图图2金属金属