借助壓強檢測物體密度和液體密度
綜合運用密度、力、力和運動以及壓強的知識解決一些實際問題,是中學生學習的一個難點。
備考壓強的幾種估算方式:
1.原理法:F浮=G排=ρ液gV排
2.稱重法:F浮=G物-F拉
3.平衡法:物體懸浮或漂浮
F浮=G物
m排=m物
借助壓強檢測密度常見的兩種實驗技巧
例1,一鐵塊重2.6N,用細線掛在彈簧測力計的上端,當鐵塊浸入在水底時,彈簧測力計的示數為1.6N。求:
⑴石塊遭到的壓強
⑵石塊的容積
⑶石塊的密度
彈簧測力計法:
⑴用彈簧測力計測出待測物體重G物
⑵將待測物體浸入在已知密度的水底,讀出彈簧測力計的示數F拉
⑶代入公式:ρ物=G物ρ水/(G物-F拉),估算待測物體的密度
公式的推論:由于:F浮=G物-F拉=ρ液gV排
所以:V排=(G物-F拉)/ρ水g
所以:ρ物=m物/v物
=G物/gv物
=G物ρ水/(G物-F拉)
答案:1N
10-4m3
2.6×103kg/m3
例2,給出燒杯、水、大頭針能測出蠟塊的密度嗎?若能,請詳述方式,并導入蠟塊密度的估算式
沉浮法:
⑴在一量杯中放入水,容積為V1
⑵將待測物體裝入量杯中并使其懸浮在海面上,記下水面所在的刻度V2
⑶用大頭針使待測物體浸入在水底,記下水面所在的刻度V3
⑷待測物體的密度:ρ物=(V2-V1)ρ水/(V3-V1)。
公式的推論:由于:物體懸?。篎浮=G物
m物=m排
所以:m物=m排=ρ水V排
=ρ水(V2-V1)
又由于:V物=V3-V1
所以:ρ物=m物/V物
=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
練習:借助帶刻度的燒瓶、水、橡皮泥,請測出橡皮泥的密度
步驟:
⑴在燒瓶中盛適量的水,記下水面所在的刻度V1
⑵將橡皮泥弄成空心狀,使其懸浮于海面上,記下此時海面所在的刻度V2
⑶將橡皮泥完全浸入水底,記下水面所在的刻度V3
⑷根據ρ物=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)估算橡皮泥的密度
小結:借助壓強檢測密度
1、彈簧測力計法:
器材:彈簧測力計、細線、水、待測物體
須要檢測的量:物重G物、物體浸入水底時彈簧測力計的示數F拉
密度的表達式:ρ物=G物ρ水/(G物-F拉)
拓展:能借助壓強檢測鹽水的密度嗎?請你寫出須要的器材,要檢測的化學量及鹽水密度的表達式.
ρ物=G物ρ水/(G物-F拉)
ρ水=(G物-F拉)ρ物/G物
即ρ液=(G物-F拉)ρ物/G物
練習:用測力計測出一石塊的重力為8.0N,石塊浸入液體中時彈簧測力計的示數為6.0N,求液體的密度。
答案:ρ液=(G物-F拉)ρ物/G物
=(8.0N-6.0N)ρ鐵/8.0N
=0.25ρ鐵
2、浮沉法:ρ物小于ρ水的物體弄成船狀。
ρ物大于ρ水的物體,針壓法測V物
器材:量杯、水、待測物體
須要檢測的量:水的容積V1、
物體懸浮時湖面的刻度V2、
物體浸入時湖面的刻度V3
密度的表達式:ρ物=ρ水(V2-V1)/(V3-V1)
拓展:ρ物=ρ水(H2-H1)S/(H3-H1)S
=ρ水(H2-H1)/(H3-H1)
(條件:火柱,H:水的高度)
練習1:小盧朋友在過生日時收到了一個內有“生日快樂”的小水晶球,如圖所示為他用量杯、小玻璃杯、水來檢測水晶球密度的實驗示意圖,請依照示意圖提供的信息.
求:
(1)小水晶球在圖乙位置時所受壓強;
(2)小水晶球的密度.
答案:(1)小水晶球在圖乙位置時所受壓強是0.3N;
(2)小水晶球的密度3g/cm3.
練習2:小明借助l8cm長的吸管、細銅線、石蠟等材料自制密度計.
(l)小明將密度計裝入水底,用刻度尺測出吸管漏出海面的寬度是10.8cm,則吸管溶入水底的深度h水=.小明將該密度計放人某液體中,吸管溶入液體的深度為9cm.則此液體的密度是多少?
(ρ水=1.0×103kg/m3)
【解析】(1)設吸管溶入水底的深度為h水=18cm-10.8cm=7.2cm;
由于密度計不管是在水底還是在液體中,都是懸浮狀態,
所以F浮水=F浮液=G物,
設密度計的底面積為S,已知吸管漏出海面的寬度是10.8cm,所以吸管溶入水底的深度為18-10.8cm=7.2cm,
溶入液體中的深度為9cm,
則ρ水gSh水=ρ液gSh液,
ρ液=ρ水h水/h液
=1.0×103kg/m3×0.072m/0.09m,
=0.8×103kg/m3
【舉一反三】密度計是物體的浮沉條件的實際應用鹽水的密度怎么計算鹽水的密度怎么計算,類似現象:客輪榕江中駛向大海.