八年级下物理课件专题技能训练九2浮力与密度的测量_沪粤版

这是一份初中物理粤沪版八年级下册本册综合课文配套课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了ρ蜡＝ρ水，零刻线，×10－4，6×103，改变力的方向，85×103，66×103，0×10－4，1×103，04×103等内容，欢迎下载使用。

利用浮力测密度——漂浮物
1．(中考·北京)小京利用铝块、细线、量筒和适量的水测量一个形状不规则的小蜡块的密度。如图所示的四个图是小京正确测量过程的示意图。图中V0、V1、V2、V3分别
是量筒中水面所对应的示数。已知水的密度为ρ水，利用图中测量出的物理量和ρ水计算小蜡块的密度，写出小蜡块密度的表达式：______________。
点拨：由甲、乙两图可知蜡块漂浮时排开水的体积为V1－V0，丙、丁两图利用悬重法测量蜡块的体积为V2－V3，由漂浮特点知m物＝m排，则ρ水V排＝ρ蜡V蜡，ρ水(V1－V0)＝ρ蜡(V2－V3)，ρ蜡＝ρ水 。
2．(巢湖模拟)小月在装修时，发现木匠师傅用车床做出了如图甲所示的底面不规则的实心柱体木块，她发现该柱体可以直立漂浮于水中(木块不吸水)，于是她利用天平、刻度尺、一大烧杯和适量水，按如下的实验步骤测出了柱体的底面积。已知水的密度为1.0×103 kg/m3。
(1)将天平放在________桌面上，然后将游码移至标尺的__________处，观察指针指示如图乙所示，则应将平衡螺母向________(填“左”或“右”)调。(2)把柱体放在天平左盘，通过添加砝码并调节游码，天平再次平衡时，所加砝码和游码位置如图丙所示，柱体的质量为________g。
(3)用刻度尺测出柱体的高度8.00 cm，再把该柱体直立漂浮于烧杯的水中，并在水面处做上记号，标上1 g/cm3，如图丁所示；再用刻度尺测出柱体露出水面的高度为2.00 cm，由此她测出了该柱体的密度为________g/cm3。(4)小月还用了理论推导的方法把柱体制成了密度计，通过计算，她应该在柱体记号的上方________cm的位置上标出0.8 g/cm3的密度刻线。
点拨：(1)使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”。(2)天平平衡时，物体的质量等于砝码质量加游码在标尺上所对的刻度值。(3)根据柱体直立漂浮于烧杯的水中，利用F浮＝G可求得该柱体的密度。(4)根据密度计放在液体里漂浮时浸入的体积判断出密度计标记的位置即可。
3．(中考·福建A)小明要测量木块的密度。实验器材有：木块、弹簧测力计(0～5 N)、底部固定有滑轮的水槽、细线及足量的水。(g取10 N/kg)(1)先用弹簧测力计测木块的重力，如图甲，示数为______N；
再用细线绕过滑轮将木块与测力计连接起来，接着往水槽倒入适量的水，使木块浸没在水中，如图乙，木块在水中静止时测力计示数为1.6 N。木块的体积为________m3，密度为________kg/m3。本实验中滑轮的作用是___________________。 (2)小明分析发现，如果把水换成其他液体，测力计的示数就会不同，于是他把测力计的刻度改成相应的密度值，将该
装置改装为测量液体密度的“密度计”。原测力计的1.0 N刻度处应标注为__________kg/m3，该“密度计”的刻度分布______(填“均匀”或“不均匀”)。(3)若要增大这种“密度计”的最大测量值，可以采取的方法有________________________________________________ ____________________________ (写出一种即可)。
换用更大量程的弹簧测力计(或换用体积更小的木块
或换用密度更大的物块等)
点拨：(1)明确弹簧测力计的分度值，再根据指针指示来读数；(2)图乙中使用的是定滑轮，可以改变力的方向，不能省力，所以弹簧测力计的示数即为对木块的拉力，根据二力平衡知识可知F浮＝G＋F拉求出浮力；根据F浮＝ρ水gV排求出木块的体积；根据G＝mg＝ρ木gV求出木块的密度；根据F浮＝G＋F拉求出当测力计的示数为1 N时，所受浮力，
然后利用F浮＝ρgV排可求得液体的密度，根据F浮＝G＋F示和F浮＝ρ液gV排推导出ρ液与F示的关系，分析得出结论。(3)要增大这种“密度计”的最大测量值，可以从弹簧测力计的量程、木块的体积、密度等角度考虑可以采取的方法。
4．(中考·漳州)在“测量药瓶玻璃的密度”实验中，提供的器材有：天平、量筒、薄玻璃药瓶(可放入量筒中)、水、细长铁丝。(1)首先把天平放在水平桌面上，然后将__________移到称量标尺左端的“0”刻度线上，若发现指针的偏转情况如图甲所示，应将天平的平衡螺母向______(填“右”或“左”)调，直至指针尖对准分度标尺的中央刻度线。
(2)用已调节好的天平测量空瓶的质量，当天平平衡时，右盘中砝码质量和称量标尺上游码的示数值如图乙所示，空瓶的质量m＝________g。(3)不使用天平，利用其余的器材，请设计一个方案测量空瓶的质量并写出质量表达式：____________________________________________________________________________________________________________。(水的密度用ρ水表示)
在量筒中装入适量的水，记下示数V1，把空药瓶轻轻放入量筒中，空瓶在水中漂浮，记下示数V2，质量表达式m＝ρ水(V2－V1)
(4)请设计一个方案测量空瓶的玻璃体积并写出体积表达式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)若测出空瓶的玻璃体积为5 cm3，请根据(2)中天平测出的空瓶质量，计算玻璃的密度ρ＝______g/cm3。
在量筒中装入适量的水，记下示数V3；把空药瓶放入
量筒中，用细铁丝把空药瓶压入水中浸没，记下示数
V4，体积表达式V＝V4－V3
5．(芜湖二模)某课外活动小组进行测量一块橡皮密度的实验，他们设计了两种方案：(1)方案一：将天平放在水平桌面上，当游码归零后发现指针静止时的指向如图甲，此时应将平衡螺母向________调节。
利用浮力测密度——下沉物
测量中，天平平衡时所加砝码和游码位置如图乙所示，测出橡皮的体积为10 cm3，则该橡皮密度为__________kg/m3。(2)方案二：把橡皮挂在图丙所示的测力计下；测出橡皮重力G；再将橡皮浸没水中，读出测力计示数F。已知水的密度为ρ水，则橡皮密度的表达式可表示为ρ橡＝_________(用所测得的物理量和已知量表示)。
实验小组经分析发现该方案不能准确测得橡皮密度，理由是____________________________________________________________________________________________。
橡皮的重力小于弹簧测力计的分度值，测量出橡皮的重力不准确，进而测出的橡皮的密度不准确
点拨：(1)天平使用前必须进行调节，调节原则是：“左偏右调”“右偏左调”；被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和；知道橡皮的体积，利用密度公式计算其密度；(2)知道橡皮重力，利用G＝mg求其质量；利用称重法求出橡皮受到的浮力，利用阿基米德原理求橡皮排开水的体积(橡皮的体积)，再利用密度公式求其密度；
根据(1)测量的橡皮的质量，求出其重力，和弹簧测力计的分度值比较得出重力测量是否准确，得出答案。
6．(中考·黄石)测算不溶于水的新型合金材料密度：(1)小明拿来一个弹簧测力计，如图a所示在没有挂重物时，已产生______N的读数，应将指针向______(填“上”或“下”)移动，进行调零。(2)小磊将材料用细丝线悬挂在弹簧测力计下，静止时弹簧测力计示数如图b，大小为__________N。再将材料全部
浸入水中，静止时弹簧测力计示数如图c，由此，小磊得出材料在水中受到的浮力F浮＝______N。(3)若取g＝10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3，可以计算出材料的质量m＝________kg，体积V＝__________m3(用科学记数法表示)，并由此算出材料的密度ρ＝________kg/m3。(4)小明提出若取g＝9.8 N/kg会使测量结果更准确，而小磊认为无影响。你认为______(填“小明”或“小磊”)的说法正确。
7．(中考·无锡)小明想测量一枚生鸡蛋的密度，他的方案是：先使鸡蛋在盐水中悬浮，然后测出盐水的密度ρ盐水，则ρ鸡蛋＝ρ盐水。
利用浮力测密度——悬浮物
(1)小明使鸡蛋在盐水中悬浮的操作步骤如下：步骤一：将鸡蛋放入空烧杯，慢慢加水，浸没沉在杯底的鸡蛋，如图a；步骤二：向水中加盐，用玻璃棒慢慢搅拌，使鸡蛋逐渐上浮，直至漂浮在盐水面上，如图b；步骤三：用胶头滴管滴加水，用玻璃棒慢慢搅拌，使漂浮
的鸡蛋逐渐下沉，直至悬浮在盐水中，如图c。对上述实验中鸡蛋所受浮力大小的分析，正确的是________。A．步骤一中鸡蛋所受的浮力始终不变B．鸡蛋处于图c状态时所受的浮力等于重力C．鸡蛋处于图a状态时所受浮力比图b状态时大D．鸡蛋从图b状态变为图c状态的过程中，所受浮力增大
(2)小明取来天平、量筒和小烧杯，测量图c烧杯中盐水的密度，他将天平放在水平台面上，如图乙，此时应________________________________，使指针对准分度盘中央的刻度线，天平调节好后，测量步骤如下：步骤一：如图丙，在小烧杯中倒入适量盐水，用天平测出小烧杯和盐水的总质量为m1；步骤二：如图丁，把小烧杯中一部分盐水倒入量筒，测出
将游码归零，并向右调节平衡螺母
量筒中盐水的体积为V；步骤三：测出小烧杯和杯中剩余盐水的质量m＝38.8 g。①则m1＝________g，V＝________cm3，小明所测盐水的密度ρ盐水＝____________kg/m3；②若小明没有对图乙的天平进行调节，就按照上述步骤进行测量，则测得的盐水密度__________。(填“偏大”“不变”或“偏小”)
点拨：(1)步骤一中，慢慢向杯中加水的过程中，鸡蛋排开水的体积逐渐增大，所受浮力逐渐增大，直至完全浸没，所受浮力保持不变，故A错误；图C中，鸡蛋处于悬浮状态，所受浮力等于重力，故B正确；a图中，鸡蛋所受浮力小于重力，b图中，鸡蛋所受浮力等于重力，所以a图状态时所受浮力比b图状态时所受浮力小，故C错误；b、c两图中，鸡蛋所受
浮力均等于重力，大小相等，故D错误。(2)由图乙可知，游码没归零，所以此时应将游码归零，并向右调节平衡螺母，使天平在水平位置平衡；①由图丙可知，烧杯和盐水的总质量m1＝50 g＋20 g＋10 g＋0.4 g＝80.4 g；由图丁可知，盐水的体积V＝ 40 mL＝40 cm3；剩余盐水的质量m＝38.8 g，则量筒中盐水的质量m′＝m1－m＝80.4 g－38.8 g＝41.6 g，则盐水密度ρ盐水＝ ＝ ＝1.04 g/cm3＝
1.04×103 kg/m3； ②图乙中游码所在的位置为0.6 g，若没有对图乙的天平进行调节，则所测两次质量值均比实际值大0.6 g，但两次测量值之差即盐水的质量不变，所以测得的盐水密度不变。
利用浮力测密度——液体
8．(中考·十堰)在探究影响浮力大小因素的实验中，同学们提出了如下猜想：猜想1：浮力大小与物体排开液体的体积有关；猜想2：浮力大小与液体的密度有关；猜想3：浮力大小与物体浸没在液体中的深度有关。
(1)实验中物体浸没在水中时受到的浮力为______N。(2)分析实验B、C可知猜想1是正确的，可以得到在同种液体中物体排开液体的体积越大，受到的浮力________。比较实验__________可知，浮力大小还与液体的密度有关。(3)图中F3＝________N，液体的密度ρ液＝__________kg/m3。(ρ水＝1.0×103 kg/m3，g取10 N/kg)(4)实验所用的科学研究方法是_____________。
点拨：(1)由图A可知物体的重力G＝10 N；由图C可知，物体浸没在水中时，物体受到的拉力为F＝7 N；则物体浸没在水中受到的浮力F浮＝G－F＝10 N－7 N＝3 N；(2)观察实验B、C可知，物体排开液体的体积不同，由测力计的示数可知，所受浮力不同，且排开液体的体积越大，所受浮力越大；要探究浮力的大小与液体的密度有关，应使物体排开液体的体积
相同，液体的密度不同；观察可知，实验D、E中，物体排开液体的体积相同，而液体的密度不同，故要探究浮力的大小与液体的密度的关系，应选择实验A、D、E；(3)浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关，观察实验C、D可知，物体浸没在同种液体中的深度不同，浮力相同，所以F3＝F2＝7 N；由图A、C知，浸没在水中时的浮力F浮＝10 N－7 N＝3 N；由图A、E知，
浸没在液体中时的浮力F浮′＝10 N－6.4 N＝3.6 N；由F浮＝ρ水gV排得物体的体积V＝V排＝ ＝ ＝3×10－4 m3，液体的密度ρ液体＝ ＝ ＝1.2×103 kg/m3；(4)该实验探究浮力大小与多个因素的关系，用到了控制变量法。
9．小明用一根粗细均匀两端开口的薄玻璃管、薄橡皮膜、刻度尺、烧杯和水(已知ρ水＝1.0×103 kg/m3)，来测量某种液体的密度。实验过程如下：①将玻璃管的一段用细线扎好；②将玻璃管扎有薄膜的一端逐渐插入装有水的烧杯中；③往玻璃管内缓慢加入待测液体直到薄膜变平为止(如图所示)，测出薄膜到水面和液面的距离分别为h1和h2；
④计算待测液体的密度ρ液。回答下列问题：(1)小明将玻璃管扎有薄膜的一端插入水中，薄膜向上凸起，说明______________________；玻璃管浸入水中越深，薄膜向上凸起程度________(填“越大”“越小”或“不变”)；(2)收集实验数据；
(3)待测液体的密度ρ液＝________kg/m3；(4)若要增大该装置的测量范围，请你给出一条合理化建议________________________；(5)已知玻璃管的横截面积为5 cm2，质量为20 g，厚度忽略不计。当薄膜变平后小明松开手，玻璃管将________(填“向上”或“向下”)运动；玻璃管静止后，薄膜到水面的距离为________cm。
用密度更大的液体代替水
点拨：(1)液体内部压强的特点：液体内部存在各个方向的压强，压强的大小和深度有关，深度越大，压强越大；(2)橡皮膜受到液体的压强是通过橡皮膜凹凸程度来体现的，橡皮膜凹凸程度越大，说明橡皮膜受到液体的压强越大；(3)往玻璃管内缓慢地加入待测液体直到薄膜变平，说明玻璃管内外压强相等，根据薄膜到水面和液面的距离分别为h1和
h2，利用液体压强公式可求得液体的密度；(4)根据F浮＝ρ液gV排分析解答增大该装置的测量范围的方法。(5)分别求出玻璃管受到的重力和浮力，然后根据物体浮沉条件确定玻璃管的运动方向；再根据玻璃管静止后，F浮＝G＝ρgV排，求得排开水的体积，然后即可求得薄膜到水面的距离。
10．(中考·常州)小明来到素有“中国死海”之称的新疆达坂城盐湖游玩，看到游客能漂浮在湖面，便利用随身携带的砝码盒以及长方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品探究湖中盐水的密度。(g取10 N/kg)各步骤如图所示。①取一根细线与铁皮罐等高，通过对折细线找到铁皮罐
一半高度位置，并做记号；②在铁皮罐内加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中；③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在盐水中。问：(1)铁皮罐的体积有多大？(2)铁皮罐和沙石的总重有多大？(3)盐水的密度有多大？
解：(1)由图②可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力F浮1＝ρ水V排1g＝ρ水× V罐g，在铁皮罐上加砝码铁皮罐恰好浸没在水中，受到的浮力F浮2＝ρ水V排2g＝ρ水×V罐g，又知F浮1＝G罐，F浮2＝G罐＋G砝码1，则F浮2－F浮1＝G砝码1，即ρ水×V罐g－ρ水× V罐g＝G砝码1，则V罐＝ ＝ ＝ ＝ ＝1×10－3 m3；