初中物理解题技巧——怎样解浮力问题——称重法+漂浮法测液体/轻固体密度

核心逻辑：同一物体完全浸没，排开液体体积不变，浮力之比等于液体密度之比；针对密度小于水的物体，用漂浮法 / 针压法完成测量。

实验器材：弹簧测力计、细线、已知密度的固体（如金属块）、烧杯、水、待测液体

实验步骤

① 测出固体重力G

② 固体完全浸没水中，示数F1，水中浮力F浮水=G-F₁

③ 固体完全浸没待测液体，示数F₂，液体中浮力F_浮液=G-F₂

④ 两次排开体积相同，F_浮水/(ρ_水g)=F_浮液/(ρ_液g)

⑤ 推导得液体密度：ρ_液=[(G-F₂)/(G-F₁)]·ρ_水

核心表达式

ρ_液=[(G-F₂)/(G-F₁)]·ρ_水

物体密度小于水，会漂浮，用细针将物体压入水中完全浸没，测排开水体积，得到物体体积。

物体漂浮，浮力等于重力，利用漂浮条件F_浮=G_物，结合排开水的质量等于物体质量，再结合体积求固体密度。

误区 1：测液体密度时，物体可以部分浸入液体。

正解：必须完全浸没，保证两次实验V_排相等，否则公式不成立。

误区 2：针压法使用粗大头针，忽略大头针排开水的体积。

正解：粗针会排开液体，测得体积偏大，密度偏小，尽量选用极细的针

同块金属两次浸，体积不变是核心；

浮力之比等密度，液体密度直接寻；

轻物漂浮或针压，巧妙测密有窍门。

1、金属块重 10N，浸没水中示数 7N，浸没某液体中示数 7.6N，求液体密度。

【解析】

分别求出水中、待测液体中的浮力，利用体积相等，浮力比等于密度比求解。

【答案】

解：由题有G=10 N，F₁=7 N，F₂=7,6 N，ρ_水=1.0×10³ kg/m³

F_浮水=G-F₁=10 N-7 N=3 N

F_浮液=G-F₂=10 N-7.6 N=2.4 N

ρ_液=(F_浮液/F_浮水)·ρ_水=(2.4 N/3 N)×1.0×10³ kg/m³=0.8×10³ kg/m³

答：液体密度为0.8×10³ kg/m³

2、一重 9N 金属块，浸没在水中，测力计示数 6N；浸没在另一待测液体，示数 6.3N，求待测液体密度。

【解析】

同一金属块，两次完全浸没，V_排不变，套用液体密度公式

【答案】

解：已知G=9 N，F₁=6 N，F₂=6.3 N，ρ_水=1.0×10³ kg/m³

F_浮水=G-F₁=9 N-6 N=3 N

F_浮液=G-F₂=9 N-6.3 N=2.7 N

ρ_液=(F_浮液/F_浮水)·ρ_水=(2.7 N/3 N)×1.0×10³ kg/m³=0.9×10³ kg/m³

答：待测液体密度为0.9×10³ kg/m³

3、测液体密度实验，金属块表面附着气泡，会带来什么误差？

【解析】

金属块带气泡，排开液体总体积变大，浮力偏大，代入公式算出待测液体密度偏大。

【答案】

解：附着气泡→V_排偏大→测得浮力偏大，计算得到液体密度大于真实值。

答：测得液体密度偏大

三力平衡与沉底支持力计算

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