密度与浮力复习与总结

1、密度与浮力复习与总结班级： 姓名：一. 密度1. 对密度概念的理解密度是表征物质特性的物理量。它表示单位体积的某种物质的质量大小。每种物质都有一定的密度，与物体的质量大小、体积大小无关。如：1 g水和1 kg水密度是相同的。不同的物质密度一般是不相同的。如：铁与铝的密度，油与水的密度都不相同。由于水的密度比油大，因此一滴水的密度仍要比一桶油的密度大。密度是个复合的物理量。根据密度的定义，可以得出密度计算公式=m/V。绝不能认为密度与质量成正比，与体积成反比。密度公式的意义包含有：（1）不同物质的物体，质量相等时，密度较大的物体其体积较小，如：质量相等的铜块和铁块，铜块体积小于铁块体积。即当质量

2、相等时，体积跟密度成反比。（2）不同物质的物体，体积相等时，密度较大的物体其质量较大。如：同一个瓶装满水和装满油相比较，装满水的质量大。即当体积相同时，质量跟密度成正比。2. 密度的单位及换算在国际单位中，质量单位是kg，长度单位是m，体积单位就是m3。根据密度计算公式可知密度单位是kgm3。水的密度是×103kgm3，其读法是：×103千克每立方米。意义是：1m3的水，质量是×103kg。在常用单位中、质量单位经常取g，体积单位经常取cm3（即ml），因此常用密度单位是gcm3。它与国际单位的换算关系是： 以水的密度为例，可写成1gcm3，其意义是1cm3的水质

3、量是1g。密度的实用单位除gcm3外还可用kgdm3和tm3，有时使用这些单位能使计算简化。二. 测物质密度的方法按其原理可分为以下几种：（先讲两种）1. 利用密度的定义，测物质的密度根据密度的定义：单位体积的某种物质的质量，叫做这种物质的密度，即：=m/V。可知：只要测出待测物体的质量和体积，就可求得待测物体的密度。这是测物质密度的最基本的方法。由密度公式=m/V。可得：m=V，V=m/。因此，可利用待测物体与已知密度的中测得其中之一，就可求得待测物体的密度。例1. 器材天平，量筒2只，适量水，待测液体。步骤（1）在天平左右盘中各放一量筒，调节天平平衡。 （2）在一量筒中倒入适量的水，记下体

4、积为V1。 （3）在另一量筒中倒入待测液体。直至天平平衡，记下体积为V2。例2.器材天平，砝码，烧杯，适量水，待测液体。步骤（1）用天平测出烧杯的质量为m1。 （2）在烧杯中倒入适量的水，记下水的高度，用天平测量现在的质量为m2。 （3）将水倒去，在烧杯中倒入同样高的待测液体，测得质量为m3。 2. 利用浮力的有关概念测密度利用浮力的有关概念测物质密度，有以下三种。2.l根据阿基米德定律：F浮=液gV排，及浮力又等于物体在空气中和浸没在液体中的视重差，即F浮GG，通过计算，求得密度例3. 器材弹簧秤，水，待测物块。 步骤（l）用弹簧秤测得待测物块在空气中的视重为G。 （2）将此待测物块浸没在水

5、中，用弹簧秤测得其视重为G。 如将上述待测物块换成已知密度的物块，用上述方法可测得液体密度。2.2利用悬浮在液体中的物体的密度与液体密度相等的原理，测物质的密度。例4. 器材比重计，水，盐，待测密度的鸡蛋。 步骤（l）把鸡蛋放入水中，在水中加适量的盐，直至鸡蛋悬浮在盐水中。 （2）用比重计测出此时盐水的密度为液。 （3）计算：F浮=G物， 液gV排=蛋gV蛋， V排=V蛋， 蛋=液.实验室中测血液的密度就是利用了这一原理。先配制好不同密度的硫酸铜溶液（蓝色），然后将血液分别滴入硫酸铜溶液中（血滴与硫酸铜溶液难溶），如血滴悬浮，则血液的密度就是这一硫酸铜溶液的密度。2.3利用漂浮在液面上的物体，

6、所受重力与浮力相平衡这一原理，测物质密度。例5. 器材均匀长柱体，铁丝，刻度尺，水，待测液体。 步骤（1）用刻度尺测出均匀长柱体的长为h0。 （2）在均匀长柱体的一端绕上少许铁丝，使其能直立地漂浮在水中及待测液体中。 （3）用刻度尺分别测出其露出水面和露出待测液体表面的高度分别是h1、h2。 （在上述计算过程中，因所绕铁丝体积远小于均匀长柱体浸没部分体积，故将其忽略不计）比重计就是利用上述原理制成的。利用上述原理也可测漂浮在水面上的物体的密度。例6.器材量筒，水，待测物块，细针。 步骤（1）先在量筒中倒入适量的水，记下体积为V3。 （2）把待测物放入量筒中，记下此时水面升高到的体积为V2。 （

7、3）用细针将待测物全部揿入水中，记下此时水面升高到的体积为V3。三. 浮力（一）浮力1. 什么是浮力浸在液体或气体中的物体会受到液体或气体对它竖直向上的托力，这就是浮力。2. 物体浮沉条件浸在液体的物体，受到两个力的作用重力和浮力，物体的运动状态由这两个力的合力效果决定。根据同一直线二力合成知识可知：当浮力小于重力时，合力方向竖直向下，物体就下沉。当浮力大于重力时，合力方向竖直向上，物体就上浮，直至部分物体露出液面，这种状态叫漂浮。当浮力等于重力时，二力平衡，物体在液体内可以静止在任何一个位置，这种状态叫悬浮。由此可见，物体所处的状态由重力和浮力共同决定。需要指出的是，物体在悬浮或漂浮时，浮力

8、都等于重力，所不同的是前者物体完全浸在水中（也叫浸没），后者物体部分浸在水中。3. 浮力测量方法先用弹簧秤在空气中测出物体重G，再用弹簧秤测出物体浸在液体中时的重G，弹簧秤二次示数的差就是浸在液体中物体所受的浮力大小，即F浮=G-G。(二). 阿基米德原理影响浮力大小的因素：同学们对影响浮力大小的因素可能产生的模糊认识主要有以下一些：1. 在研究决定浮力大小的因素时，同学们首先想到的常常是物体本身的因素，如：物体的密度，物体的形状、体积等。2. 在观察物体浸入液体中体积不同，受到的浮力也不同后，最易得出浮力大小与浸入液体的深度有关的错误结论。 对于这些错误认识，我们主要靠实验来验证，同学们才能

9、印象深刻。下面介绍几个简单的演示实验： （1）浮力与物体的密度无关。用弹簧秤分别测量体积相同的铁、铝圆柱体浸没在同一液体中受到的浮力，结果浮力相等。说明浮力的大小与物体的密度无关。（2）浮力与物体的形状无关。做一个××厘米3的立方体与一个××厘米3的长方体（密度大于水），用弹簧秤分别测出它们全部浸入水中时受的浮力，可以看到浮力相等。这两个物体浸入水中的体积相等，形状不同，说明浮力与物体的形状无关。（3）浮力与物体全部浸入液体后的深度无关。在弹簧秤下挂一下圆柱体，使圆柱体浸没在液体中不同的深度，弹簧秤的示数不变，即浮力不变。说明浮力与物体浸在液体中的深度无

10、关。浮力的大小只跟液体的密度和物体排开的液体的体积有关，而跟物体浸入液体中的深度、物体的形状、密度、物体在液体中是否运动等因素无关。1. 正确理解阿基米德原理浸在液体里的物体受到向上的浮力，大小只与物体排开液体的体积和液体的密度有关，与物体形状、密度无关。当物体完全浸没在液体中时，V排=V物，此时浮力大小与深度无关；当物体部分浸入液体时，V排<V物，浮力大小只决定于被排开液体的重力。因此，浮力大小与物体体积没有必然的关系。阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体。由于气体充满整个空间，因此气体中的物体体积始终等于排开气体的体积。2. 对浮力公式的认识G排是物体排开液体的重力而不是液体自身

11、的重力。如可以用1N重力的水，产生2N浮力吗？因为浮力大小是指排开水的重力，只要设法将1N的水包围在一个体积为3的物体周围，则水对该物体的浮力就是2N。液是指液体的密度，而不是物体的密度。排液体积相同的各种不同材料的物块，无论空心还是实心，浸没在同种液体中时，所受浮力大小都相等。V排是排开液体的体积，不一定是物体的体积。当物体逐渐浸入液体中时，排开液体体积在变大而物体体积并没有变化。当物体完全浸没在液体内任一深度时，物体体积始终不变，排开液体体积也不变，所以浮力大小与深度无关。应如何理解“F浮=液gV排”中的V排阿基米德原理告诉我们，浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受

12、到的重力。其数学表达式为F浮=液gV排。从公式可看出，若物体在液体中确实受到浮力，则其大小将取决于被物体排开的那部分液体的密度液和被物体排开的液体中对产生浮力有贡献的那部分液体的体积V排，而与其它因素无关，对V排，同学们易产生以下几个方面的误解。（1）在一般情况下，V排是指被物体排开的液体的体积，它有别于但又依赖于物体的体积V物。例如，如下图所示，把截面积为S，长为L的圆柱体沿竖直方向缓慢浸入水中。当圆柱浸入水中的深度为L1时，圆柱体排开液体的体积等于其在液面以下部分的体积，即V排=SL1，显然，V排小于物体的体积V物=SL。当圆柱体浸入水中的深度L1逐渐增加时，V排也逐渐增大，但总小于圆柱体

13、的体积S·L。只有当圆柱体全部浸入水中且其下表面不与容器底接触时，才有V排=V物。所以，物体排开液体的体积与物体体积之间的关系（在一般情况下）为V排V物。那种对V排一定等（小）于V物的说法，实际是对V排的误解之一。 （2）在上图所示的容器中盛有2分米3的水，当把一个体积为10分米3，形状和容器相似且直径略小于容器内径的圆柱体放入此容器中时，水面恰将圆柱体淹没，求圆柱体所受的浮力多大？ 分析和解：容器中原有水的体积为2分米3，将体积是10分米3的圆柱体浸入水中，因水具有流动性，故其将从图甲所处的分布形式因被物体挤压而过渡到图乙的分布形式将圆柱体淹没。使原来仅占有2分米3的空间的水因圆柱

14、体的介入改变为占有12分米3的空间。此时圆柱体排开液体的体积V排=10分米3，大于容器中原有液体的体积。圆柱体所受浮力为F浮=水gV排=1×103千克/米3×牛/千克×10×10-3米3=98牛，大于容器中原有水的重力G水=水gV=1×103千克/米3×牛/千克×2×10-3米3牛。从上述分析过程可看出：物体排开液体的体积可以大于容器中原有液体的体积，物体在液体中所受的浮力同样可以大于原容器中的液重。所以，物体排开液体的体积最多只能等于容器中原有液体体积的说法是对V排的又一种误解。类似于10牛顿的水最多只能产生10

15、牛顿的浮力，也是因为V排的片面理解所造成的。（3）任何定律原理都有其适用条件，阿基米德原理也有其适用条件。如果一个物体全部浸入水中而未被水完全包围，如下图所示，便不能用阿基米德原理来计算物体在液体中所受的浮力。而必须对物体如实进行受力分析，算出液体对物体各个面上的压力，进而算出其合力，可以发现，这个合力的大小并不等于物体排开的液体所受的重力，其方向可以指向任意方向，因此这个合力也就不是通常意义下的浮力了。（三）. 浮力大小的计算在现阶段，有关浮力的计算主要依据是阿基米德原理，即浸入液体里的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力。写成公式即为 F浮=G排=液gV排 （1）其实，

16、只要我们稍加分析便会得知，当液体里的物体排开液体的体积有了增量V排时，它所受到的浮力也有相应的增量F浮，且有 F浮=液gV排=G排 （2）即浸入液体里的物体所受浮力大小的增量等于它排开的液体的增量受到的重力。（2） 式虽然是从第（1）式推导而来，但从物理含义上来看，它们是有区别的。（1）式所强调的是处于液体中的物体受到的浮力的大小与其决定因素的关系。（2）式则表明某一液体中的物体所排开的液体体积的变化与相应浮力的变化的关系，而这一关系不牵涉到物体所受浮力的大小。（2）式的这一特点在解决有关问题时是非常有用的。对于浮力大小的计算，通常有如下三种基本方法：1. 利用阿基米德原理计算。若已知液体密度

17、液和物体排开液体的体积V排，可根据阿基米德原理公式F浮=液gV排计算（当物体浸在气体中时，则F浮=气gV排）。此法也叫原理法或公式法。2. 利用漂浮或悬浮条件计算。若物体漂浮在液面或悬浮在液体（或气体）中时，应根据物体所受浮力与物重等大（即F浮=G物）来计算。此法也称为平衡法。3. 利用两次侧重之差计算。若用弹簧秤先后称量同一物体在空气中和液体中物重时其读数分别为G和F，则物体在液体中所受浮力为F浮=G-F。此法常称为重差法。【第七章模拟试题】（答题时间：60分钟）一. 选择题1. 下列关于质量的说法正确的是 （ ）A. 粉笔在黑板上写字时，质量不变 B. 一壶水加热到沸腾时，质量不变C. 水

18、结成冰块时，质量不变 D. 1千克铁比1千克木头质量大2. 两个鸡蛋的质量约（ ）A.50g B.0.12kg C.×104mg D.3. 一块冰在熔化成水后，下述结论中正确的是 （ ）A. 体积变小，质量变小，密度不变 B. 体积变小，质量不变，密度变小C. 体积不变，质量不变，密度不变 D. 体积变小，质量不变，密度变大4. 在已调好的天平上称物体时，某次发现指针偏转情况如图所示，则下列可使天平平衡的方法是（ ） A. 将平衡螺母向左移动一点 B. 减少右盘中的砝码 C. 将游码向右移动一点 D. 增加右盘中的砝码 5. 测一个图钉质量的方法是（ ）A. 把一个图钉直接用天平称量

19、 B. 测一块磁铁与一个图钉质量，再减去磁铁的质量C. 测100颗图钉质量后，再除以100 D. 以上方法都不对6. 小华在调节天平平衡时，忘记了将游码归零，结果用这架天平称物时（ ）A. 测量值大于真实值的质量 B. 测量值小于真实值的质量C. 测量值等于真实值的质量 D. 条件不足，不好判断7. 平时习惯讲铁比棉花重，从物理意义上讲是指铁的 （ ）A. 密度比棉花大 B. 质量比棉花大 C. 体积比棉花大 D. 密度、质量都大8. 两个同种材料制成的实心体，则（ ）A. 质量大的密度大 B. 质量大的体积大 C. 质量大的体积小D. 质量小的密度大9. 一块铜和一块铁相比较，则（ ）A.

20、铜质量大、密度大 B. 铜密度大、体积小C. 铜质量大时，体积也一定大 D. 铜质量小时，体积也一定小10. 两个实心物体，它们质量之比是2l，体积之比是23，则这两物体密度之比是 （ ）A31 B.43 C.34 D.1311. 三个体积相等、质量相等的空心球，分别由铜、铁、铝制成（铜铁铝），其内部空心体积最大的是（ ）A.铜球 B.铁球 C.铝球 D.无法确定12. 下列关于密度的说法中错误的是（ ）A. 一瓶水比同一瓶油质量要大 B.1kg水体积比1kg油体积要小C. 1g水的密度比1kg油密度要小 D.物体放在地球不同地点时，密度不变13. 把两个质量相同的铁球和铝球，分别挂在弹簧秤上

21、，然后将它们全部浸入水中，则弹簧秤的示数（ ）A. 挂铁球的大； B. 挂铝球的大； C. 两种弹簧秤的示数相等； D. 不能确定.14. 关于阿基米德原理，正确的叙述是（ ）A. 浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体的体积B. 浸入水中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的水受到的重力C. 浸没在液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力D. 浸入液体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于物体受到的重力E. 浸入液体的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体受到的重力15. 将同一物体放在液体中的三种情况如下图所示，比较它受到的浮力大小

22、，表示浮力最小的是（ ）A. 图甲B. 图乙C. 图丙D. 无法比较16. 如下图所示，体积相同、形状不同的铅球、铁板和铝块，浸没在水中不同深度的地方，则 （ ）A. 铝块受到的浮力大，因为它浸入液体中的深度 B. 铅球受到的浮力大，因为它的密度大C. 铁板受到的浮力大，因为它的面积大 D. 铅球、铁板、铝块受到的浮力一样大 17. 甲、乙、丙三个体积不同的小球放在液体中，静止时小球所在的位置如上图所示，比较三个小球的密度 （ ）A. 甲最大B. 乙最大 C. 丙最大 D. 一样大18. （多选）潜水艇由海面上10米深处下潜到20米的深处的过程中，海水对它的（ ）A. 压强增大，浮力增大 B.

23、 压强增大，浮力不变C. 压强、浮力都不变 D. 压强差、浮力都不变19. （多选）等质量的木块和冰块，漂浮在水面，它们受到的浮力之比_，它们排开液体体积之比_，它们露出水面的体积之比_（木克/厘米3，冰克/厘米3）.A.11 B.23 C.31 D.61二. 填空题1. 一个物体在地球上质量是50g，拿到月球上时，质量_50g.（填大于、小于、等于）。2. 单位换算：×105mg=_kg；×105t=_g；260cm3=_m3；×103kgm3=_gcm3。3. 用量筒来测水的体积时，观察视线要与水面_.4. 容积200cm3的瓶内倒入某种液体时恰好倒满，则该液

24、体密度是_gcm3，倒出100cm3液体后，剩余液体的密度是_kgm3。5. 用砖砌一堵长10m，宽40cm，高6m的墙，已知砖块密度是×103kgm3，若不计泥浆质量，则这堵墙砖块质量是_。6. 一批金属板材，每块金属板长2m、宽1m、厚5mm，称得质量27kg，则金属板密度是_kgm3，可能是_。7. 浸没在液体中的物体，各个方向都受到液体的压力，其中液体对物体向上的压力_于向下的压力，这个压力差就是液体对物体的浮力。8. 浮力的施力物体是_，浮力的方向是_的，浮力的大小跟_和_有关。9. 阿基米德原理的表达式是F浮=G排液=_，式中的V排只有_时才等于V物。10. 浸没液体中的

25、物体，如果其密度_于液体的密度，物体就上浮；如果其密度_于液体的密度，物体就悬浮；如果其密度_于液体的密度，物体就下沉。（填：“大”、“小”或“等”）11. 浸没在水中的木块，它受到水的浮力_于它的重力，所以木块上浮.当它露出水面并继续上浮时，它的排水体积_，它受到的浮力_.当它静止在水面上的时候，木块受到的浮力_于它受到的重力。（填：“变大”、“不变”、“变小”）12. 漂浮在液面的物体受到两个力的作用，它们是向上的_力和向下的_力.由于物体静止在液面上，这两个力的关系是_，可见，物体浮在液面上的条件是_。13. 浸没在水中的石块受到的浮力是1牛，它排开水重是_牛.如果石块的一半体积浸入水中

26、，则此石块受水的浮力为_牛。14. 质量相等的铁球和铝球放入水中，铁球受到的浮力_于铝球受到的浮力，放入水银中，铁球受到的浮力_于铝球受到的浮力。（填：“大”、“等”、“小”）15. 一个物体漂浮在酒精中，它浸入酒精中的体积是100厘米3，这个物体重_牛，将它放入水中，它受到的浮力是_牛，它浸入水中的体积是_厘米3。（g=10牛/千克）16. 重5牛、体积是分米3的物体浸没在水中，松手后它将_。（填：“上浮”、“下沉”、“悬浮”）（g=10牛/千克）17. 一块冰浮在水面上，它浸入水中的体积是冰的体积的_倍。（冰×103千克/米3）18. 潜水艇是靠改变_来实现浮沉的。气球、飞艇的主

27、要组成部分是_，在这里面装着_比空气小的气体，当气球或飞艇受到的浮力_于气球、飞艇自重加载重时，气球、飞艇就能上升。三. 实验题1. 用天平、量杯、水、铁块、细线来测不规则木块的密度，采用如下步骤：A. 将天平置于水平面上并调节其平衡；B. 用细线系住铁块浸没在量筒内水中，记录水的体积V1；C. 用天平测铁块质量m1； D. 用天平测木块质量m2；E. 量杯内倒入一定量的水，记录水的体积V2；F. 将木块与铁块绑在一起浸没在水中，记录水体积V3；G. 根据实验有关数据计算木块密度。（1）将有用的步骤按正确顺序排列。（2）推导木块密度的计算式。（3）本实验中对铁块有什么要求？2. 用实验方法测一个已知容积V的大桶装满某种液体时液体质量，需什么器材，测哪些数据，列出实验步骤及计算质量方法。3. 把从下图所示实验中观察到的弹簧秤和量筒的示数记录在表格中，并计算出相应的物理量。从这个实验中得出的结论是：_四. 计算题1. 一个铜球，体积10cm3，质量，这个球是空心还是实心？如果是空心的，空心部