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(共46张PPT)
一叶知秋——浮力法测密度
弹簧测力计
模型
1
[浮力法测密度]
原理
求m
弹簧测力计
ρ= —
m
V
弹簧测力计
求m
求m
原理
m
弹簧测量计示数F1
m= —= —
G
g
F1
g
ρ= —
m
V
原理
求m
弹簧测力计
求V
求V
但是没有量筒
×
ρ= —
m
V
m= —
F1
g
原理
求m
弹簧测力计
求V
求V
有其他算体积 的方式吗？
V
ρ= —
m
V
m= —
F1
g
原理
求m
弹簧测力计
求V
求V
=V排
当将物体____在水中时
V
浸没
F2
F2
ρ= —
m
V
m= —
F1
g
= ——
F浮
ρ水g
(F1 - ）
F2
= ————
ρ水g
原理
求m
求V
(F1 - ）
F2
V= ————
ρ水g
联立
=
F1ρ水
————
F1 - F2
ρ= —
m
V
m= —
F1
g
ρ= —
V
m
弹簧测力计
知m固
知V固
(F1 - ）
F2
————
ρ水g
求 液
已知物体质量m、体积V
如何利用浮力测液体密度？
—
F1
g
弹簧测力计
知m
知V
(F1 - ）
F2
————
ρ水g
根据 = 液g
F1
F3
F1
F3
- =
F浮
F浮
ρ液g
V排
V排
V
ρ液=
(F1 - ）
F3
————
gV
—
F1
g
弹簧测力计
求m固
求V固
求 液
求 固
[二力平衡]
[F1=G=m固g]
[等效替代]
[浸没时V固=V排]
[ =m固/V固]
总
结
[利用称重法测F浮，浸没时V排=V固]
F浮
gV排
[ ρ液= ———— ]
弹簧测力计
模型
2
台 /天平
秤
[浮力法测密度]
台秤/天平
台秤示数变化是由什么引起的？
台秤示数变化是由什么引起的？
·
G
F支
黑宝石受力分析： F支=G
称重时，台秤受到压力，示数变化
台秤/天平
台秤示数变化是由什么引起的？
称重时，台秤受到压力，示数变化
台秤受到压力F压=F支
F压
·
F支
·
力
的
作
用
是
相
互
的
可用被测物体支持力=台秤示数m·g
台秤/天平
台秤示数m·g=物体受到的支持力
测 密 度
示数m1
[m1g=m石g]
示数m2
[m2g=(m水+m容)g]
图中的台秤示数有什么意义？
台秤/天平
台秤示数m·g=台秤受到压力
示数m1
[m1=m石]
示数m2
[m2=m液+m容]
[m2g=G总]
[m3g= ]
与没绳子系住时读数一样吗？
台秤/天平
用实验工具验证一下吧
台秤示数m·g=台秤受到压力
示数m1
[m1=m石]
示数m2
[m2=m液+m容]
[m2g=G总]
[m3g= ]
与没绳子系住时读数一样吗？
[m3g=F支=G]
[将所有物体看成整体]
整体
G
F支
·
台秤/天平
用实验工具验证一下吧
为什么示数会不一样？
台秤示数m·g=台秤受到压力
示数m1
[m1=m石]
示数m2
[m2=m液+m容]
[m2g=G总]
若有绳子拉着宝石
[m3g= ]
整体
F支= G-F拉
[m3g=m液g+m容g+m石g-F拉]
G
F支
·
F拉
m2g
m3g = +
m液g+m容g
m石g-F拉
F 浮
m排g
= +
m排
台秤/天平
台秤示数m·g=台秤受到压力
示数m1
m1g=m石g
示数m2
m2g=(m液+m容)g
示数m3
m3g-m2g=F浮=m排g
小贴士
m3对比m2，
其示数增加量
△m即为m排
△mg=F浮
台秤/天平
m1
m2
m3
已知浮力，我们可以求出V排
请尝试一下求宝石的密度吧！
V石=V排
m石=
m1
m1ρ水
————
m3-m2
=
= ——
ρ水
m排
= ————
ρ水
m3-m2
ρ= ——
V石
m石
台秤/天平
台秤/天平
m1
m2
m3
挑战升级，
尝试一下求未知液体的密度吧！
m4
m5
↓未知液体↓
V排
ρ液=
——
V排
m排
(m5-m4)ρ水
m3-m2
= —————
= ————
ρ水
m3-m2
m5-m4
V排
= ———
总结类比
m1
m2
m3
m4
m5
第一组 第二组 第三组
总结类比
第一组：
直接测G物
直接测m物
仪器直接测物体
台秤/天平
m1
m2
m3
m4
m5
第一组 第二组 第三组
总结类比
第一组：
直接测G物或m物
测用绳系住浸没在水中的物体(不触底)
第二组：
测出G排求V排，
V物=V排
测出m排求V排，
V物=V排
台秤/天平
m1
m2
m3
m4
m5
第一组 第二组 第三组
总结类比
第一组：
直接测G物或m物
第二组：
测出G排或m排，间接求V物
[测用绳系住浸没于水物体]
第三组：
测出G排或m排，
利用阿基米德原理求 液
[测用绳系住浸没于未知液体]
台秤/天平
量筒
模型
[浮力法测密度]
3
量筒
V1
量筒与弹簧测力计、台秤有什么区别？
求V球：
求小球的密度
V球=V2-V1
浸没
乙比甲读数大
,大了V2-V1
V3
V2
V1
甲 乙 丙
量筒
量筒
求V球：
求小球的密度
V球=V2-V1
[球 时, 的部分即为V球]
浸没
乙比甲读数大
[漂浮时，m球=m排]
G杯
F浮
·
G总
F浮'
·
V3
V2
V1
甲 乙 丙
在什么状态下求m球？
量筒
求V球：
求小球的密度
V球=V2-V1
[球 时, 的部分即为V球]
浸没
乙比甲读数大
m杯g
m排g
·
m排'g
·
m球g+m杯g
丙比甲多排的水的质量
= 水(V3-V1)
V3
V2
V1
甲 乙 丙
V4
V5
[漂浮时，m球=m排]
在什么状态下求m球？
m排
[求V球]
求小球的密度
[求m球]
V球=V2-V1
[球 时, 的部分即为V球]
浸没
乙比甲读数大
[丙比甲多排排的水的质量=球的质量]
m球
=△m排= 水(V3-V1)
ρ球
= ——————
V2-V1
ρ水(V3-V1)
V3
V2
V1
甲 乙 丙 丁 戊
V4
V5
= ——
V球
m球
ρ液
= ——————
V5-V4
ρ水(V3-V1)
m排=m球=
水(V3-V1)
V排=
= ——
gV排
F浮
V5-V4
= ——
V排
m排
求未知液体的密度
量筒
刻度尺
模型
[浮力法测密度]
4
刻度尺
h1
水 待测液体
用刻度尺分别测出h1、h2、h3，
h2
h3
大展身手
V柱=_____________
m柱=____________
柱=_____________
底面积为S的圆柱体
V排=_____________
m排=____________
液=_____________
圆柱体 待测液体
Sh1
ρ水S(h1-h2)
ρ水(h1-h2)/h1
S(h1-h3)
ρ水S(h1-h2)
水(h1-h2)
h1-h3
_____________
总结
固体：
液体：
ρ固=m/V
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
浮力法测密度
测力/质量仪器
总结
固体：
液体：
ρ固=m/V
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
浮力法测密度
测力/质量仪器
空气中测量
总结
固体：
ρ固=m/V
浮力法测密度
测力/质量仪器
常规使用
测G、m
系绳浸没于水
间接测V,V=V排
液体：
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
总结
固体：
ρ固=m/V
浮力法测密度
测力/质量仪器
常规使用
测G、m
系绳浸没于水
间接测V,V=V排
测体积/长度仪器
常规使用
“使”物体漂浮水中
测V、L
间接测m,m=m排
液体：
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
总结
固体：
液体：
ρ固=m/V
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
浮力法测密度
测力/质量仪器
常规使用
测G、m
系绳浸没于水
间接测V,V=V排
测体积/长度仪器
常规使用
“使”物体漂浮水中
测V、L
间接测m,m=m排
测力/质量仪器
系绳浸没于液体
受力分析求F浮、m排
总结
固体：
液体：
ρ固=m/V
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
浮力法测密度
测力/质量仪器
常规使用
测G、m
系绳浸没于水
间接测V,V=V排
测体积/长度仪器
常规使用
“使”物体漂浮水中
测V、L
间接测m,m=m排
测力/质量仪器
系绳浸没于液体
受力分析求F浮、m排
测体积/长度仪器
“使”物体漂浮液体中
漂浮
F浮=G物、m排=m物
总结
固体：
液体：
ρ固=m/V
ρ液=F浮/gV排
( 液=m排/V排)
浮力法测密度
弹簧测力计、台秤
常规使用
测G、m
系绳浸没于水
间接测V,V=V排
量筒、刻度尺
常规使用
“使”物体漂浮水中
测V、L
间接测m,m=m排
系绳浸没于液体
受力分析求F浮、m排
“使”物体漂浮液体中
漂浮：F浮=G物、
m排=m物
弹簧测力计、台秤
量筒、刻度尺
总结
浮力法测密度
当只有一个测质量的工具，我们利用它来直接测质量、再利用浮力相关知识间接测量体积。
本质：当遇到无法直接解决的问题，要灵活应对，运用知识进行间接解决——等效替代、等量代换思想。
古
一叶知秋
曹冲称象
浮力法测密度
今仿生设计
机械传动
浮力法测密度
课程学习
浮力法测密度
科技
发
展
浮力法测密度

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