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1、562010年第20期(总第108期)E-mail:巧用浮力测密度郑永强1 田丽娜21.河北省迁安市迁安镇第一初级中学 河北迁安 0644002.河北省迁安市扣庄乡初级中学 河北迁安 064400摘 要：密度的测量方法很多。学生学习了浮力知识后，除了运用常规方法测量密度，还可以运用浮力相关知识测量物质的密度，本文对这些方法进行了讨论。关键词：密度 测量方法 具体事例收稿日期：2010-06-01作者简介：郑永强，本科，中教一级，物理教研组长，骨干教师。田丽娜，本科，中教一级，物理教研组长。密度的测量方法很多，常规方法是利用天平和量筒进行测量。学生掌握浮力知识后，可以运用浮力相关知识测量物质的密
2、度。一、测量密度的几种方法1.巧用悬浮原理测密度例：医生测定血液的密度时，用几个装有密度不同的硫酸铜液体的玻璃管，在每个管中滴进一滴血液，假设在甲管内下沉，在乙管内悬浮，在丙管内漂浮，由此可知( )A、血液的密度与甲管内液体的密度相同B、血液的密度与乙管内液体的密度相同C、血液的密度与丙管内液体的密度相同D、血液的密度大于丙管内液体的密度提示：物体浸在液体里如果悬浮，所以物=液， 因此选B。2.巧用弹簧测力计测密度例：把一小石块挂在弹簧测力计下，示数如图1(a)所示，然后慢慢地把小石块浸没在水中，弹簧测力计示数如图1(b)所示。用量筒可测出小石块的体积为80cm3，则小石块所受的浮力是 N；小
3、石块密度是 kg/m3(g=10N/Kg)。图1 提示：由图1可知，石块重力2.2N，石块浸没在水中测力计示数为1.4N，则石块受浮力为F浮=2.2N-1.4N=0.8N，F浮=液gV排=1103kg/m310N/KgV排，V排=(m3)，根据G物=物gV物，排=kg/m3。3.巧用密度计测密度例：密度计是用来测量液体密度的仪器，它的工作状态是漂浮在液面上，工作原理是F浮=G排=G物，所以G物=液gV排。G物是不变的，F浮是不变的。因此V排 越大，液越 ；V排越 ，液越大。因此可 知密度计的刻度越向上密度值越 。(填“大”572010年第20期(总第108期)E-mail:或“小”)答案：小
4、小 小。二、发散训练1.(1)图2所示是同一支密度计先后放入密度为A和B的两种液体中的状态，则密度计在A，B中所受的浮力FA FB；A，B两种液体的密度1 2(填 “”“”或“”)。A B 图2图3 (2)若在密度计的顶端粘了一点泥，则测出液体的密度比实际密度值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)如图3所示，用密度计测某液体密度时，若将该密度计上边露出部分切去一小段，则测出液体的密度比实际密度值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。2.欢欢利用小试管、螺母和细线制成一个“土密度计”，用图4所示的方法测量液体的密度。“土密度计”在酒精(酒精0.8103kg/m3)中静止时露出液面的高度为2c
5、m；“土密度计”在水中静止时露出液面的高度为3cm；“土密度计”在硫酸铜溶液中静止时露出液面的3.8cm。则此硫酸铜溶液的密度为_kg/m3。图4提示：硫酸铜=1.25103kg/m3。3.巧用量筒测密度方法一：漂浮法例：在一次地理实践活动中，小明在河边发现了一小块不知名的固体矿石，他身边有下列器材：量筒、小厚底玻璃杯(直径小于量筒)。小明把空玻璃杯放在水面上时发现玻璃杯能直立漂浮在水面上，当他把小矿石放在玻璃杯中时玻璃杯仍能直立漂浮在水面上。小明利用以上器材测量出了小矿石的密度。(1)请你写出小明实验测量的步骤并用字母表示测得的物理量：(2)矿石密度表达式(用测得的物理量和已知量表示)：矿石
6、= 。 答案：(1)A.往量筒中倒入适量的水记下水面对应的刻度V1；B.把小厚底玻璃杯直立在量筒中，记下水面对应的刻度V2；C.把石头放入小厚底玻璃杯中，使玻璃杯直立在量筒中，记下水面对应的刻度V3；D.把石头直接放入量筒中记下水面对应的刻度值V4。(2) 。方法二：一漂一沉法：“一漂”即当物体漂浮在液面静止时，它受到的浮力等于重力。利用物体漂浮在水中找到重力，从而得到物体的质量；“一沉”即利用物体沉没在水中，找到体积，则物体的密度就可以测得。例：在盛有水的量筒中放一个木块，水面所对量筒的示数为V1，若在木块上放一石块后木块仍漂浮，此时水面所对量筒的示数为V2，若将石块从木块上拿下放入水中，水面所对量筒的示数为V3。则：石块的密度是多少？提示：虽然木块一直漂浮在水面上，但因为每次计算都算了木块的体积，相互抵消，所以不影响结果。因为开始量筒内水和木块体积V1，木块上放石块后，石块和木块在水面上漂浮，所以F浮=G石。根据阿基米德原理F浮=G排=G石，所以石头的重力就等于它排开水的重力。G排=水(V2-V1)g=G石m石=水(V2-V1)， 而把石块从木块上拿下放入水中，则水面上升的体积就是石块的体积了。所以V石=V3-V1，石m石/V石水(V2-V1)/(V3-V1)。
