2024辽宁中考物理二轮重点专题研究 第7讲 浮力法测密度实验(课件)
展开实验1 测量固体的密度
实验2 测量液体的密度
测量固体密度(沈阳2考,抚顺3考,本辽均2考,铁岭4考,葫芦岛5考)
1. [2023铁岭31(2)题2分]小光用测量过的可乐(密度用ρ0表示)测出了一块木块的密度,请你把他的实验步骤补充完整.
类型1 用天平测量[抚顺2考,本辽2021.31(4),铁岭 2023.31(2),葫芦岛 2考]
①用天平测出木块的质量m1;②用一个碗装有足够多的可乐,将木块和一个空瓶叠加在一起漂浮,如图所示;③向瓶中倒水,直到木块____________,用天平测出瓶和水的总质量m2;
④木块密度表达式ρ木=________.
2. [2021抚顺本溪辽阳31(4)题2分]小宇想用天平和一杯浓盐水(已知浓盐水的密度为ρ0)及其他辅助器材测量密度均匀的萝卜的密度:①用天平测出________(选填“萝卜”或“杯和浓盐水”)的质量为m1;②把萝卜轻轻放入浓盐水中漂浮,如图所示,用记号笔记下液面在萝卜上的位置;③取出萝卜擦干,用刀沿记号将萝卜切成a、b两块,测出b块的质量为m2. 萝卜密度的表达式
为ρ=________(用所给字母表示).
3. [2022铁岭31(3)题3分]在测量一个弹力球的密度时,由于弹力球无法放进量筒内,小华用溢水杯,借助一个小烧杯和一个空的酸奶盒,利用量筒和水(ρ水已知)测出了弹力球的密度.请将她的实验步骤补充完整.
类型2 用量筒测量[抚顺2022.31(2),铁岭2022.31(3)]
①如图甲所示,溢水杯中盛满水,空酸奶盒漂浮在水中;②将弹力球用细线系好放入溢水杯中浸没,空酸奶盒仍漂浮,从溢水杯中溢出了一部分水,如图乙所示,用量筒测出________的体积为V1,测完后将量筒中的水倒净;③将弹力球取出,放入酸奶盒中共同漂浮,从溢水杯中又溢出了一部分水,如图丙所示,用量筒测出________的体积为V2;④弹力球的密度表达式ρ弹力球=
__________(用V1、V2、ρ水表示).
4. [2022抚顺31(2)题2分]珠珠邀请爽爽一起测量台球的密度(已知ρ台球>ρ水),天平被其他小组借走了,台球又放不进量筒中,于是他们找到如图所示的盛有水的玻璃容器,并借助量筒、保鲜盒、细线和记号笔,设计了如下实验步骤:
①将空保鲜盒放在容器中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;②将台球放入保鲜盒中,使其竖直漂浮在水面上,标记出水面的位置;③用细线拴住台球,将台球浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮),标记出水面的位置;图中A、B、C是爽爽标记的水面位置,其中_____点是步骤②的标记点;
④将保鲜盒和台球取出,向玻璃容器中加水至标记点C;⑤打开阀门向量筒中放水,待水面下降到B点时,读出量筒中水的体积V1,继续向这个量筒中放水,待水面下降到A点时,再次读出量筒中水的体积V2;
⑥台球的密度ρ台球=__________(用字母表示,已知水的密度为ρ水).
5. [2021铁岭葫芦岛31(3)题 2分]小明测量家中一个蜡块的密度,他用一个梯形桶和一个圆柱形薄壁玻璃杯、水、油和刻度尺完成了测量(已知蜡块的密度大于油的密度,小于水的密度).
类型3 用刻度尺测量[沈阳 2023.23,铁葫2021.31(3),本溪 2022.31(4)]
①如图在梯形桶中加入适量的______(选填“水”或“油”),在圆柱形玻璃杯中加入适量的另一种液体,将其放入桶中漂浮.用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h1,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h2;
②将蜡块放入玻璃杯的液体中,玻璃杯仍然漂浮,用刻度尺测出玻璃杯中液体的深度为h3,玻璃杯浸入桶中液体的深度为h4;
③蜡块密度的表达式为:ρ蜡=____________.(水的密度为ρ水)
6. [2023沈阳23(3)题2分]小明学习了浮力知识后,想测量小萝卜的密度,于是找来一个圆柱形茶杯、刻度尺和记号笔.具体做法如下:①如图甲所示,在茶杯中倒入适量的水,在水面处用记号笔做好标记,用刻度尺测量出水面到茶杯底的竖直距离为h0;②如图乙所示,将小萝卜轻轻地放入水中静止后,用刻度尺测量出此时的水面到茶杯底的竖直距离为h1;
③将茶杯中的水全部倒出,取出小萝卜擦干,再向杯中慢慢地倒入白酒直至________为止;④如图丙所示,将小萝卜轻轻地放入白酒中静止后,用刻度尺测量出此时的白酒液面到茶杯底的竖直距离为h2;⑤水的密度用ρ水来表示,请你用ρ水、h0、h1、h2写出小萝卜的密度表达
式ρ萝=__________.
7. [2022本溪31(4)题3分]小明回家后看到爸爸的柜中收藏了好多漂亮的石头,他选出一块石头,利用一个圆柱形透明玻璃杯、一把刻度尺、一个薄塑料袋,测出了石头的密度.他设计的方案如下,请把他的实验步骤补充完整.①在杯中倒入适量的水,用刻度尺测出水深为h1;②将石头放入塑料袋中,用嘴向袋内吹气后封口,将袋放入杯中漂浮(袋及袋内气体质量忽略不计),用刻度尺测出此时水深为h2(如图甲);
③从杯中取出塑料袋,取出袋中石头直接浸没在杯内水中,发现石头的吸水性很强,于是他在石头吸足水后,用刻度尺测出此时的水深为h3(如图乙);④利用以上三个测量数据可以计算出石头的密度,但测量值______(选填“偏大”或“偏小”),于是他再用刻度尺测出_________________为h4;
⑤该石头较准确的密度表达式ρ石=___________(用字母表示,ρ水已知).
8. [2023葫芦岛31(5)题2分]小军同学用不同的方法测出了另一块积木的密度,请帮助他把实验步骤补充完整.①用天平测出积木的质量为m;②把一块石块系在积木下,用测力计吊着积木和石块,_______________,静止时读出测力计的示数为F1;
类型4 用弹簧测力计测量[沈阳 2020.23(2),铁岭 2022.31(2),辽阳 2022.31(6),葫芦岛 2考]
③把挂在测力计下的积木和石块浸没在水中(如图所示),静止时读出测力计的示数为F2;④积木密度表达式:ρ木=________(水的密度已知,用ρ水表示,不考虑积木吸水).
测量液体密度[抚铁葫均2考,本溪3考,辽阳2020.31(5)]
9. [2023本溪31(二)题2分]利用电子秤、油桃、牙签、两个相同的烧杯测量某种液体的密度如图所示.请将以下实验步骤补充完整:(1)在烧杯中倒入适量的水,用电子秤测出烧杯和水的总质量为m1.
类型1 用天平测量[2023.31(二),葫芦岛2022.31]
(2)将油桃放在水中漂浮,用牙签将油桃压入水中浸没(水未溢出),静止时读出此时电子秤的示数为m2.(3)在另一烧杯中倒入适量的待测液体,用电子秤测出烧杯和待测液体的总质量为m3.
(4)将油桃放入待测液体中漂浮,___________________________________________________,读出此时电子秤的示数为m4.(5)待测液体密度的表达式为ρ液=________(已知水的密度为ρ水).
压入待测液体中浸没(液体未溢出),静止时
10. (2022葫芦岛31题8分)小明想测量玻璃杯所用玻璃的密度,设计并进行了如下实验:(1)把天平放在水平面上,使游码归零,发现天平指针指在分度盘中线的左侧,为了使天平平衡,小明应该向________(选填“左”或“右”)调节平衡螺母.
(2)天平平衡后,在测量玻璃杯质量时,小明向天平右盘中加减砝码,当他加上质量最小的砝码时,发现指针偏向了分度盘中线的右侧,接下来小明应该进行的正确操作是:________________________,直至天平横梁平衡.天平再次平衡后,托盘中砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,则玻璃杯的质量m1为_____g.
取下最小的砝码,调节游码
(3)由于玻璃杯无法放入量筒,小明用如下方法测量玻璃的体积.①在大烧杯中倒入适量的水;②将玻璃杯浸没水中,用记号笔记下水面在大烧杯上对应的位置a(如图乙);
③取出玻璃杯,用量筒量取50 mL水,将量筒中的水倒入大烧杯,直到水面达到大烧杯上a处,并读出量筒中剩余水的体积(如图丙);
④玻璃的体积为____cm3,玻璃的密度为____g/cm3.这种测量方法所测得的密度值比真实值偏_____(选填“大”或“小”).
(4)小明把玻璃杯擦拭干净后,用玻璃杯、天平、水来测量盐水的密度.过程如下:①向大烧杯中重新倒入适量的水,使质量为m1的玻璃杯漂浮在水面,用记号笔记下水面在玻璃杯上对应的位置b(如图丁);
②倒出大烧杯中的水并擦干净,向大烧杯里倒入适量的盐水,使玻璃杯漂浮在盐水上(如图戊).向玻璃杯中倒水,直到盐水液面与____相平.取出玻璃杯并擦干外面的盐水,用天平测出其总质量为m2;
③盐水密度的表达式为ρ盐水=________(用字母表示,已知水的密度为ρ水).
11. [2022本溪31(5)题1分]小强利用已知密度的粉笔和量筒测出了果汁的密度,请你根据他的实验步骤写出果汁的密度表达式.①在量筒中倒入适量果汁,读出液面对应的示数为V1;②将一根粉笔用保鲜膜包好,放入量筒中,粉笔漂浮(如图甲所示),读出液面对应的示数为V2;
类型2 用量筒测量(本溪2考)
③利用细长针将粉笔完全压入果汁中(如图乙所示),读出液面对应的示数为V3;④果汁密度的表达式为ρ果汁=___________.(用字母表示,ρ粉笔已知)
12. [2020抚顺葫芦岛31(5)题2分]小琪利用大樱桃(已知密度为ρ0)、平底试管、刻度尺测量家里消毒液的密度,实验步骤如下:①在平底试管中倒入适量的消毒液,用刻度尺测量试管中液面的高度h1.②将大樱桃放入试管内的消毒液中,大樱桃处于漂浮状态,用刻度尺测量试管中液面的高度h2.
类型3 用刻度尺测量[抚顺 2考,葫芦岛2考,辽阳 2023.31(5)]
③取出大樱桃,在其内部插入一根细铁丝 (忽略大樱桃体积的变化), 重新放入试管内的消毒液中,由于浸没在消毒液中时重力________(选填“大于”“小于”或“等于”)浮力,大樱桃沉入试管底部,用刻度尺测量试管中液面的高度h3.④消毒液密度的表达式为ρ消毒液=________.
13. [2023抚顺31(5)题2分]小娜想粗测玻璃水密度,于是找来了刻度尺、水、圆柱形杯、平底试管(试管壁、底厚度忽略不计)等器材,进行如下实验:①向圆柱形杯中加适量水,把试管放入水中竖直漂浮,如图甲所示,用刻度尺测量试管浸入水中深度h1.
②向试管中缓缓倒入玻璃水,让试管慢慢下沉,当试管底刚刚接触圆柱形杯底时停止向试管倒入玻璃水(试管对圆柱形杯底无压力),如图乙所示.用刻度尺测量圆柱形杯中水深度h2.
③从圆柱形杯中取出试管,用刻度尺测量______(选填“试管”或“圆柱形杯”)中液体深度h3.
④玻璃水密度的表达式为ρ玻璃水=________(已知水的密度为ρ水).
14. [2023辽阳31(5)题2分]鹏鹏想知道酸奶的密度.他利用已测出密度的牛奶(密度用ρ牛表示)、两个完全相同的圆柱形玻璃杯、小木块和刻度尺,测出了酸奶的密度.请你将他的实验步骤补充完整并写出酸奶密度的表达式.①测出_____________高度为h1;②在一个圆柱形玻璃杯中倒满牛奶,将小木块放入其中漂浮,待牛奶不再溢出后,将木块取出,测出此时圆柱形玻璃杯中牛奶的高度为h2;③在另一个圆柱形玻璃杯中倒满酸奶,将小木块放入其中漂浮,待酸奶不再溢出后,将木块取出,测出此时圆柱形玻璃杯中酸奶的高度为h3;
④酸奶的密度表达式ρ酸=________.(用字母表示)
15. [2020本溪铁岭辽阳31(5)题2分]小爱同学测得一个装饰球A的密度为ρ0,于是想利用它测量一杯橙汁的密度,发现装饰球A在橙汁中漂浮,于是选取了测力计、细线和一个金属块B,设计了如图所示的实验过程:①用测力计测出装饰球A的重力为G;
类型4 用弹簧测力计测量[铁岭2考,本辽均2020.31(5)葫芦岛2022.31]
②将装饰球A和金属块B用细线拴好挂在测力计下,并将金属块B浸没在橙汁中静止,读出测力计的示数为F1;
③将装饰球A和金属块B都浸没在橙汁中静止(不碰到杯底),读出测力计的示数为F2;根据②、③两次测力计示数差可知________(选填“装饰球A”或“金属块B” )受到的浮
力.橙汁密度的表达式ρ橙汁=________.(用ρ0和所测物理量字母表示)
测量固体的密度(沈阳2考,抚顺3考,本辽均2考,铁岭4考,葫芦岛5考)
1. (阿基米德原理法)小顺在测量一个体积较大的金属球的密度时,所选的器材有:金属球、天平、烧杯、水、细线等.请你将他的实验过程补充完整.(已知水的密度为ρ水)
(1)如图甲所示,用天平测出金属球的质量为m1;(2)如图乙所示,把盛有水的烧杯放在天平上,读出此时天平示数为m2;(3)如图丙所示,用细线系住金属球使其浸没在水中但不接触烧杯, 此时天平的示数为m3;(4)金属球的密度ρ=________.
浸没得体积:物体浸没在水中时(不接触杯底与杯壁),根据受力分析可知物体受到的浮力 ,计算出物体的体积,再利用密度公式进行计算.
2. (双提法)小明同学利用烧杯、弹簧测力计、细线、水来测量金属块的密度.(已知水的密度为ρ水)
(1)如图甲所示,用细线系住金属块,用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力为G0;(2)如图乙所示,用弹簧测力计悬挂着金属块, ________________________________,此时测力计示数为F; (3)金属块的密度ρ= ________ .
使金属块浸没在水中且不接触烧杯
类型2 用弹簧测力计测量
浸没得体积:根据称重法知,金属块完全浸没在水中前后(不接触杯底与杯壁)弹簧测力计示数的变化量即为金属块所受浮力的大小,即 ,根据完全浸没时,V物 =V排求得体积,再利用密度公式进行计算.归纳:弹簧测力计测量与天平测量的原理相同,都是利用阿基米德原理间接计算出物体的体积.
3. (一漂一沉法)(2021雅安改编)小安在测量小矿石的密度时,选用的实验器材有:大量筒、小空桶、细线等,实验操作如下:
(1)将小空桶置于装有水的大量筒中,静止时小空桶漂浮在水面,此时大量筒中液面对应的刻度为V1,如图甲所示;(2)将小矿石用细线系住缓慢浸没在大量筒的水中,此时大量筒中液面对应的刻度为V2,如图乙所示;
(3)从大量筒的水中取出小矿石,放入小空桶,小空桶仍漂浮在水面,此时大量筒中液面对应的刻度为V3,如图丙所示;
(4)被测小矿石的密度是__________.(请用题目所给字母表示,已知水的密度为ρ水)
一沉得体积:小矿石完全浸没在水中时,量筒读数的变化量为小矿石的体积.一漂得质量:小矿石放在小空桶中时,小矿石处于漂浮状态,小矿石受到的浮力F浮=G石, ,根据 计算出小矿石的质量,再利用密度公式进行计算.
4. (浮力法)生活中,利用一些常见的仪器来进行一些简单的实验.小睿在家里测量土豆的密度(大于水) , 找来一个不吸水的正方体木块、 一个薄壁圆柱形容器,还有待测土豆(不吸水)、刻度尺. 实验操作和分析如下:
(1)在圆柱形容器中装入适量的水用刻度尺测出甲中水的深度为h1;(2)将木块轻放入水中,竖直漂浮在水中,静止后,测出乙中水的深度为h2;(3)将待测的土豆轻放在木块上,静止后,测出丙中水的深度为h3;
(4)将待测土豆轻放在水中,取出木块,静止后,测出丁中水的深度为h4;(5)根据以上步骤,水的密度用ρ水表示,圆柱形容器的底面积为S,则木
块的质量为___________, 土豆的密度为_________.
漂浮得质量:甲、乙两图,木块漂浮在水面上,所以受到的浮力等于自身的重力, ,将土豆放在木块上,土豆与木块的总重力等于受到的浮力 ,由于 ,便可求出土豆的质量m土豆;浸没得体积:根据图甲、丁求出土豆的体积 ,再根据密度公式求出土豆的密度.归纳:用刻度尺测量与用量筒测量的原理相同,都是通过物体漂浮时利用阿基米德原理计算出质量,浸没时计算出体积.
测量液体的密度[抚铁葫均2考,本溪3考,辽阳2020.31(5)]
5. (等浮力法)(2022北京改编)李莉同学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.如图所示是李莉同学正确测量过程的示意图.已知水的密度为ρ水 ,实验步骤如下,请你将空白处补充完整.
(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V1;(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V2;(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V3;(4)_______________的同一物块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V4;
(5)液体的密度为ρ液=__________.(用题目中所给的物理量表示)
将拴有石子的物块放入水中,物块与石子整体漂浮,根据甲、乙两图可知,物块和石子的总重力等于受到的浮力, ;将待测液体倒入量筒中,将同一物块与石子放入待测液体中,物块与石子整体漂浮,受到的浮力等于整体的重力, ,根据总重力不变,即可求出待测液体的密度.
6. (2021宁夏改编)小明想知道胡麻油的密度,于是找来了透明容器、普通玻璃杯A,适量的水、一瓶胡麻油、刻度尺、滴管、记号笔和一个底面积为S粗细均匀的玻璃杯B. 测量过程如下:①在透明容器中加入适量的水,将A杯放入透明容器中如图甲所示;②在B杯中加入适量的水,用刻度尺测量出水柱的高度h0,并标记水面位置如图乙所示;
③将B杯中适量的水倒入A杯中,用记号笔标记出A杯与水面相交的位置如图丙所示,并用刻度尺量出B杯中剩余水柱的高度h1;④接下来他的操作是:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________;
将B中水倒出并擦干,将胡麻油倒入B杯中,直至
标记1处,将A中的水倒出并擦干,从B杯中往A杯倒入胡麻油,直至A杯与水面相交的位置为标记2处,测出此时B杯中剩余胡麻油的高度为h3
⑤则胡麻油的密度表达式是:ρ=
________.(用测量量和已知量的符号表示,已知水的密度为ρ水)
类型3 用弹簧测力计测量
7. (三提法)(2020福建改编)小刚在测量酒精密度时,所选的器材有:酒精、烧杯、水、细线、弹簧测力计和一个金属块,请你将他的实验过程补充完整.(已知水的密度为ρ水)
(1)如图甲用细线系住金属块,用调整好的弹簧测力计测得金属块的重力G0;(2)在烧杯中装入足够多的水,将弹簧测力计悬挂着的金属块浸没在水中, 不触及烧杯侧壁和底部,如图乙所示,此时弹簧测力计的示数为F1;
(3)如图丙,给烧杯中装入足够多的酒精,______________________________________________________________________________________;
浸没在酒精中,不触及烧杯侧壁和底部,此时弹簧测力计示数为F2
将弹簧测力计悬挂着的金属块
(4)酒精的密度ρ=_____________.
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