利用浮力知識測量物體密度的方法

密度和浮力是初中物理力學重要的概念，是中考的必考內容之一。這類綜合題具有一定的探究性和靈活性，主要考查學生的創新思維能力。下面通過分析、點評幾種例題介紹利用浮力知識測量密度的方法。

例1：王剛星期日來到村里的臍橙種植基地，用所學的物理知識測臍橙的密度。所能利用的器材有自制的彈簧測力計，盛滿水的水桶以及細線。請你幫他寫出實驗步驟及臍橙密度表達式（設臍橙密度大于水的密度）。

分析：彈簧測力計可以測出臍橙的重力G，利用G=mg，m=G/g算出臍橙的質量，再利用浮力計算出V排，V物=V排，再利用ρ=m/v計算出臍橙的密度。

答案：實驗步驟：（1）用細線系住臍橙在彈簧測力計下，測出臍橙在空氣中重力G。（2）接著將臍橙浸沒在水中，測出臍橙在水中重力G′，臍橙的密度ρ=ρ水G/（G—G′）。

點評：本題與浮力有一定的聯系，要注意運用m=G/g，運用V排=F浮/（ρ水g），V排=V物，充分利用這些聯系，拓展解題思路。

例2：某校STS活動小組來到磚廠調查，只帶上一個量筒。他們來到制磚車間，看到制磚泥如橡皮泥，但不溶于水。小利提出要測量制磚泥的密度，可其他成員說未帶齊測量工具。小利向大家說出了實驗方案，大家聽后都贊許地點頭，經過大家的合作最終完成測量任務。請你代表小利向大家講他的設計方案，并寫出密度的表達式。

分析：這是一道密度和浮力的綜合題，測量制磚泥密度的關鍵是要測出磚泥的質量和體積，但按常規方法是測不出這兩個量的，因為沒有天平。若利用漂浮時浮力等于重力的道理再求質量，就會找到解決問題的便捷方法。

答案：（1）量筒中裝入適量的水，記錄體積為V1。（2）取一小塊磚泥樣品，使其浸沒于盛水的量筒中，記下液面的位置為V2（3）將樣品磚泥做成空心使其漂浮在液面上，記下液面的位置為V3。密度的表達式為ρ=ρ水（V3-V1）/（V2-V1）。

點評：本題利用制磚泥具有可塑性的特點，先將磚泥做成實心全部浸沒于水中，測出體積，隨后又做成空心使其漂浮，巧妙地運用物體漂浮時浮力等于重力的道理進一步求出質量，運用ρ=m/v，求出密度。（下轉第42頁）

（上接第41頁）例3：小清在家洗碗，突然想知道陶瓷飯碗的密度大約是多少。于是他根據家中現有的條件，找來了一個合適的圓柱形容器和刻度尺，請你和他一起將實驗完成。

實驗步驟：

(1)先在容器內盛適量的水，然后測出容器內水的深度h1；

(2)為了能間接地測出碗的質量，他將碗放入容器內使其 ____(填“漂浮”、“懸浮”或“下沉”)，測出此時容器內水的深度h2；

(3)然后他又將碗浸沒在容器內的水中，測出水的深度h3；請你用直接測量的物理量寫出陶瓷碗密度的表達式(水的密度用P水表示)： ρ= _______

分析：本題和例2思路基本相似，但是此題沒有測體積的量筒，但有圓柱形容器和刻度尺，可以運用體積公式間接測出體積。

答案：(2)漂浮； (3) P水（h2-h1）/(h3-h1)

點評：通過對以上三種利用浮力知識測量密度類型題的分析與解答，不難看出利用浮力知識測量密度的特點及解題規律。只要掌握正確的解題方法，巧妙地利用浮力的有關知識，解答此類問題將不再是難事。

（責任編輯 付淑霞）