专题11 浮力基础 一．密度计的工作原理是什么？ 【方法技巧】密度计是用来测定液体密度的仪器，它是根据物体漂浮时浮力等于物体自身重力（F浮=G）这一原理而制成的。密度计在任何液体里都呈漂浮状态，据浮力公式，F浮=ρ液gV排=G计，显然ρ液大时，V排小，密度计露出部分大，反之ρ液小时，V排大，密度计露出部分就小。因此密度计的刻度是不均匀的，下密上疏，刻度值是自上而下增加的，密度计上的数值表示待测液体的密度是水密度的倍数。如“0.8”表示该液体密度是0.8×103kg/m3。 【典例剖析】如图所示，在制作简易密度计的活动中。 （1）在制作简易密度计时选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭，是为了使吸管能_____漂浮在液体中； （2）测出吸管漂浮在水中时，浸入水中的深度H，水的密度用ρ水表示；若漂浮在其他液体中时，浸入液体的深度为h，则该液体的密度的表达式ρ液=_____； （3）在使用简易密度计测量可乐的密度时，发现其浸入可乐中后，会有部分气泡附着在吸管下端，此时测出的可乐密度将_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）； （4）正确测量出可乐密度后，发现水与可乐密度所对刻度线距离太小，不易观察。如果想让简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些，测量结果更精确，请你提出一条合理的改进措施：_____。 【答案】 竖直 偏大 选择更细的吸管 【解析】 （1）[1]在制作简易密度计时选择一根饮料吸管，在其下端加适当的配重，并将这一端封闭，可以使吸管的重心降低，从而使吸管能竖直漂浮在液体中。 （2）[2]设吸管的横截面积为S，由题意可知，吸管排开水的体积为 V排水=SH 因吸管漂浮在水中，故由物体的浮沉条件可得 F浮水=G=G排水=m排水g=ρ水V排水g=ρ水SHg 当吸管漂浮在其它液体中时，所受浮力仍等于重力不变，故可得 F浮液=G=F浮水=G排液=ρ水SHg=ρ液Shg 解得液体的密度为 （3）[3]在使用简易密度计测量可乐的密度时，发现其浸入可乐中后，会有部分气泡附着在吸管下端，则此时测得的吸管排开可乐的体积会偏大，即浸入可乐的深度h会偏小，故由可得，此时测出的可乐密度将偏大。 （4）[4]由ΔV=SΔh可知，在吸管排开液体的体积不变时，吸管的横截面积越小，两条刻度线之间的距离Δh就越大，故想要使密度计的测量结果更精确，应选择更细的吸管。 二．如何定性比较浮力的大小？ 【方法技巧】方法一：若已知液体密度及排开液体的体积关系，用阿基米德原理判断。 方法二：若已知不同物体的质量或重力大小关系，并明确物体的浮沉状态，通过比较浮力与重力的大小判断。 注意：挖掘题意中的隐含条件，若已知不同物体的体积相同，则用阿基米德原理判断；若已知不同物体的质量相等，则用浮沉条件判断。 【典例剖析】 1．如图是小明在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的几个实验情景。实验①②和③中，弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N和1.5N，下列说法错误的是（ ） A．物体A的密度为2.75×103kg/m3 B．实验中酒精的密度是0.875g/cm3 C．实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为1.4N D．实验③物体A全部没入酒精中后烧杯底部所受的压力增大了0.7N 【答案】C 【解析】 A．实验①、②中，弹簧测力计的示数分别为2.2N、1.4N，物体在水中受到的浮力为 根据阿基米德原理 知，物体的体积为 根据 知，物体A的质量为 物体A的密度为 故A正确，不符合题意； B．物体在酒精中受到的浮力为 由阿基米德原理知，酒精的密度为 故B正确，不符合题意； C．浮力产生的原因为上下表面受到水施加的压力差，由A知实验②中物体A受到的浮力为0.8N，所以实验②中物体A上下表面受到水施加的压力差为0.8N，故C错误，符合题意； D．由A知实验③物体A全部没入酒精中受到的浮力为0.7N，即水给物体A向上的浮力 ... ...
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