人教版八年级下学期物理 专题9 利用浮力知识测密度

1、人教版八下物理 专题9 利用浮力知识测密度小华同学在学习阿基米德原理后，发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度。于是和同学一起按以下操作进行实验（g 取 10N/kg）。(1) 先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中，如图甲所示，则弹簧测力计的示数为 N。(2) 然后将金属块缓慢地浸没在水中，示数如图乙所示，则金属块所受的浮力为 N，金属块的体积为 m3。(3) 通过计算，金属块的密度为 kg/m3。(4) 实验中让金属块在水中的深度继续增大，不接触杯底，金属块受到的浮力将如何变化？ 。(5) 在交流讨论中，小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学，你认同他的观点吗？ 。你认为怎样才能减小实验误差？

2、 。小云同学在学习了“阿基米德原理”后，发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤：(1) 如图甲，把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测出合金块的重力 G=4.0N；如图乙，将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中，记下弹簧测力计的示数 F= N；(2) 计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力 F浮= N；(3) 根据阿基米德原理计算该盐水的密度 = kg/m3。（合金=8.0103kg/m3 、 g 取 10N/kg）实验完成后，小云同学继续思考：如果在步骤（2）中合金块只有部分浸入盐水中（如图丙），则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要 （填“偏大”或“

3、偏小”）。已知水的密度为 1.0103kg/m3，某兴趣小组用一薄壁量杯（杯壁体积忽略不计）制作了一个测量液体密度的简易装置，操作如下：(1) 在量杯内装入适量细沙后放入水中，量杯在水中竖直静止时，如图甲所示。此时量杯浸入水中的体积为 mL。(2) 将该装置放入某液体中，静止时如图乙所示，则该液体的密度为 kg/m3；某同学将一小石子放入量杯中，静止时如图丙所示，则小石子质量是 g。小华想测出一块鹅卵石的密度，他利用符合实验要求的刻度尺、小烧杯、大烧杯和适量的水进行实验，实验步骤如下。请你将他缺漏的实验做法补充完整。(1) 在大烧杯内放入适量水，再将小烧杯轻轻放入水中漂浮，如图甲所示；用刻度尺

4、测出此时大烧杯内水的深度为 h1。将鹅卵石放在小烧杯中，装有鹅卵石的小烧杯仍在水中漂浮，如图乙所示；用刻度尺测出此时大烧杯内水的深度为 h2。 ，如图丙所示；用刻度尺测出此时大烧杯内水的深度为 h3。(2) 由以上实验可知：鹅卵石的密度为 = 。答案1. 【答案】(1) 3.6 (2) 0.8；8105 (3) 4.5103 (4) 不变(5) 认同；多次测量取平均值【解析】(1) 由题图甲知，测力计的分度值为 0.2N，金属块的重力 G=3.6N。(2) 金属块浸没在水中时拉力 F=2.8N，所以 F浮=GF=3.6N2.8N=0.8N；由 F浮=水gV排 知，金属块浸没在水中，所以 V=V

5、排=F浮水g=0.8N1.0103kg/m310N/kg=8105m3。(3) 金属块的密度 =mV=GgV=3.6N10N/kg8105m3=4.5103kg/m3。(4) 增大金属块在水中的深度时，水的密度不变，金属块排开水的体积不变，因此金属块受到的浮力不变。(5) 一次测量就得出实验结论不科学，我认同他的观点。在本次测量金属块的密度的实验中，要多次测量取平均值来减小实验误差。2. 【答案】(1) 3.4 (2) 0.6 (3) 1.2103；偏小【解析】(1) 由图乙知，弹簧测力计的分度值为 0.2N，合金块浸没在盐水中时，弹簧测力计的示数 F=3.4N。(2) 合金块浸没在盐水中所受

6、到的浮力等于合金块的重力减去弹簧测力计的示数，即合金块所受浮力 F浮=GF=4.0N3.4N=0.6N。(3) 合金块的质量为 m=Gg=4.0N10N/kg=0.4kg，合金块的体积（即合金块排开盐水的体积）为 V=V排=m合金=0.4kg8.0103kg/m3=5105m3；盐水的密度为 =F浮V排g=0.6N5105m310N/kg=1.2103kg/m3；由图丙可知，当合金块只有部分浸入盐水中时，测得的浮力偏小，根据 =F浮Vg 可知，计算过程中合金块的体积大于合金块排开盐水的体积，则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要偏小。3. 【答案】(1) 20 (2) 0.8103；5.6 【解

7、析】(1) 从图中可直接读出量杯浸入水中的体积 V排=20mL。(2) 量杯浸入待测液体中的体积 V排=25mL；量杯在水中和在待测液体中都处于漂浮状态，所受浮力相等，则可得 F浮水=F浮液，即 水gV排=液gV排 , 液=水gV排gV排=水V排V排=45水=0.8103kg/m3；当将一块小石子放入量杯中并放入该待测液体中时，小石子和量杯仍处于漂浮状态，小石子的质量等于此时量杯多排开液体的质量，即 m石=液V=液(V排V排)=0.8103kg/m3(32106m325106m3)=5.6103kg=5.6g. 4. 【答案】(1) 将小烧杯中的鹅卵石取出后放入大烧杯中，小烧杯仍在水中漂浮(2) (h2h1)水h3h1 【解析】(1) 前两个步骤可以得到鹅卵石的质量表达式，为了得到鹅卵石的体积，要将小烧杯中的鹅卵石取出放入大烧杯中，小烧杯仍在水中漂浮。(2) 设大烧杯的底面积为 S，图甲小烧杯漂浮在水中，图乙鹅卵石与小烧杯一起漂浮在水中，根据物体漂浮时浮力与重力相等的关系，可知鹅卵石的重力等于增大的浮力，即 G=F浮=