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运用浮力求密度解题思路
解题思路
求密度常规方法是用天平测质量，用量筒测体积。
运用浮力求物体密度时，大致有两种解题思路：
- 运用浮力的知识将物理体质量和体积求出来
- 漂浮时利用等量关系列出方程直接求出密度
在求物体的质量时，有时还需要进行受力分析，用等量关系求得。
例题讲解
例题1：运用浮力的知识将物理体质量和体积求出来
小明同学想要测量一个木质小球和一个不规则的木块的密度，分别进行了如下实验．
第3题图
(1)将木球放在已调好的天平左盘，向右盘添加砝码，当放入最小的砝码时指针偏右，接下来的正确操作是___________________________________________________________________．
当天平平衡时，所加砝码及其游码位置如图甲所示，木球的质量为________g.
(2)小明利用排水法测出木球的体积为15 cm3，则木球的密度为________kg/m3.
(3)小明发现木球材质较为松软，浸入水中时吸水，则他测出的木球的密度比真实值偏_____(选填“大”或“小”)．
(4)小明接下来将不规则木块用薄保鲜膜紧密地包裹起来，准备进行测量时，发现天平被其他同学借走了．小明稍加思索，利用如图乙所示的方法也测出了木块的密度．实验步骤如下．请你根据图乙将实验步骤补充完整．(水的密度为ρ水)
①向量筒内倒入适量的水，读出此时量筒的示数V1；
②将木块轻轻放入量筒，木块静止时处于漂浮状态，液面上升至V2；
③__________________________，液面上升至V3；
④木块密度表达式为ρ＝________________．(用已知量和测量量表示)
例题分析
本题的前三小题是常规求测密度的方法，运用天平测得质量，用量筒测得体积，运用密度公式求得密度。
第4小题需要用到浮力的知识求解，大致思路如下：
1. 在物体漂浮时，求物体的质量
当物体漂浮时，运用二力平衡和阿基米德原理，可得到等式：G物=F浮=G排=ρ水gV排，由乙图可看出V排=V2-V1，G物可以由已知量表示出来。进而可以求得物体质量m物=ρ水（V2-V1）。
2. 在物体浸没时，求物体的体积
由乙图可看出V物=V3-V1 。
3. 运用密度公式经过数学推演，求得物体的密度。
这里还有两个有趣的现象：当物体密度大于液体密度时，为了让物体漂浮，往往需要将物体放到一个容器中；当物体密度小于液体密度时，为了让物体浸没入水中，往往需要用细针将物体压入水中。
例题2：漂浮时利用等量关系列出方程直接求出密度
(2020牡丹江)疫情防控常态化过程中，75%酒精消毒液成为居家必备用品，75%酒精指每100 mL酒精中含有75 mL纯酒精、25 mL 水．小智和小玲利用天平、量筒、刻度尺、小烧杯、圆柱形木棒、小铁钉等器材测量75%酒精消毒液的密度，请你和他们一起实验吧！ (友情提示：酒精易燃、易挥发，使用要注意安全)
(3)小玲用刻度尺也测出了酒精的密度，如图丙所示．
①在圆柱形木棒底部插入小铁钉，使其能竖直立在水和酒精中，用刻度尺测出木棒的总长度l；
②将木棒放入水中静止时，用刻度尺测出木棒露出水面的长度l1；
③将木棒放入酒精中静止时，用刻度尺测出木棒露出酒精液面的长度l2；
④酒精密度的表达式ρ酒精＝______________(水的密度用ρ水表示)；
⑤________就是用这种方法制作的测量液体密度的仪器，它常用在工农业生产和科学实验中．
例题分析
本题的前两小题基本和上一题相同，就不再重复分析。
第3小题展现的其实就是密度计的工作原理。大致思路如下：
圆柱形木棒在水和酒精中均为漂浮状态，运用二力平衡和阿基米德原理，可得到等式：
G物=F浮水=F浮清炖
配合阿基米德原理，可得如下等式：
ρ水gV排水=ρ酒精gV排酒精
由体积公式，排开水的体积和酒精的体积均可用底面积乘高表示：
V排水=S(l=l1)，V排酒精=S(l=l2)，
最终可求得酒精密度。
本题中灵活的运用了二力平衡的知识，列出了一个方程，从而得解。
例题3：运用受力分析求出浮力，进而求得体积
小明想测量一金属块的密度，但是手边的测量工具只有量筒，他利用一个空的矿泉水瓶(重力可忽略)设计了如图所示的实验装置．
(1)如图甲，在定滑轮的一端用细线系一空矿泉水瓶，另一端将待测金属块系好并浸没在装有适量水的烧杯中；
(2)用量筒向矿泉水瓶中逐渐加水，待瓶子在如图甲所示的位置平衡，记录矿泉水瓶中加入水的体积为V1；
(3)将金属块从烧杯中取出，继续向瓶中加水，待金属块处于如图乙所示的________状态，记录矿泉水瓶中再次加入水的体积为V2；本次向矿泉水瓶中加水的目的是________________________________________________________________________；
(4)金属块的密度表达式是ρ金＝________(水的密度用ρ水表示)；
例题分析
受力分析是力学部分精髓，也是物理考试时的重要内容。
本题中综合运用了定滑轮、二力平衡、浮力的相关知识，并要求灵活的运用。从而得出一系列的等量关系，再进行数学的推演解得题目。
在甲图中，可得到下面的等量关系
G物=F浮+F拉1=F浮+G水1
由乙图，可得下面的等量关系
G物=F拉2=G水2
从而求得物体浮力。
F浮=G水2-G水1
另外一个关键的地方是，在甲图中物体是浸没入液体中的，求出来的浮力的最终用处是用阿基米德原理公式F浮=G排=ρ水gV排来求物体的体积。其它的比较简单，就不再多说了。
在本题的解题过程中，需要灵活的运用力的等量关系，通过受力分析，求出关键数据。这也是力学部分的关键所在。
