初中物理解题技巧——怎样解浮力问题——称重法测固体密度

实验核心是借助弹簧测力计、水，不用量筒，利用浮力间接求出固体体积，进而计算固体密度。

弹簧测力计、细线、待测固体、烧杯、水

① 用弹簧测力计测出固体的重力G 

② 将固体完全浸没在水中，读出测力计示数F

③ 计算固体在水中的浮力：F_浮水=G-F

④ 由阿基米德原理求固体体积V_物=V_排=F_浮水/(ρ_水g)=(G-F)/(ρ_水g)

⑤ 计算固体密度：ρ_物=m/V_物=(G/g)/[(G-F)/(ρ_水g)]=[G/(G-F)]·ρ_水

ρ_物=[G/(G-F)]·ρ_水

误区 1：测固体密度时，物体可以碰到容器底。

正解：碰到容器底会受到容器的支持力，弹簧测力计拉力偏小，算出浮力偏大，物体体积计算偏大，最终测得密度偏小。

误区 2：固体没有完全浸入水中就读数。

正解：未完全浸没，V_排＜V_物，算出体积小于真实体积，密度计算错误

称重测固分两步，先测重力再浸湖；

重力减示得浮力，水做媒介求密度。

1、金属块重 8N，完全浸没水中测力计示数 6N，求金属块密度。

【解析】

F浮=8N-6N=2N，代入公式ρ_物=[G/(G-F)]·ρ_水

【答案】

解：已知G=8N，F=6N，ρ_水=1.0×10³ kg/m³

ρ_物=[G/(G-F₁)]·ρ_水=[8 N/(8N-2N)]×1.0×10³ kg/m³=4×10³ kg/m³

答：金属块密度为4×10³ kg/m³

2、一块石块重力G=12 N，完全浸没在水中，弹簧测力计示数为 8N，求石块密度。

【解析】

利用称重法求浮力，再代入固体密度推导公式计算。

【答案】

解：已知G=12N，F=8N，ρ_水=1.0×10³ kg/m³

ρ_物=[G/(G-F₁)]·ρ_水=[12 N/(12N-8N)]×1.0×10³ kg/m³=3×10³ kg/m³

答：石块密度为3×10³ kg/m³

3、测固体密度时，连接物体的细线浸入水中，对密度测量结果有什么影响？

【解析】

细线本身会排开一部分水，测得浮力偏大，计算得到的物体总体积偏大，质量不变，所以测得的密度偏小

【答案】

解：细线排开水 → F_浮测偏大 → V_物测偏大，由ρ=m/V，m不变，V偏大 → ρ_测＜ρ_真实

答：测得的密度偏小

浮力实验——称重法 + 漂浮法测液体 / 轻固体密度

喜欢就点个关注吧！