内容正文:
特殊方法测密度
1.小明想知道酱油的密度,小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油的密度表达式ρ= 。(已知水的密度为ρ水)
2.在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶(图丁)代替量筒继续进行实验,实验步骤如下:
①测出A的质量m1;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2;
③ ,测出其总质量m3;
④求得A的密度为ρ= (用ρ水、m1、m2、和m3来表示)。
3.小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案作答即可)
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
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特殊方法测密度
1.小明想知道酱油的密度,小华不小心将量筒打碎了,老师说只用天平也能测量出酱油的密度。于是小华添加两个完全相同的烧杯和适量的水,设计了如下实验步骤,请你补充完整。
①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。
②将一个烧杯 装满水 ,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。
③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2。
④则酱油的密度表达式ρ= •ρ水 。(已知水的密度为ρ水)
【解析】①小华不小心将量筒打碎了,用天平也能测量出酱油的密度:①调好天平,用天平测出空烧杯质量为m0。②将一个烧杯装满水,用天平测出烧杯和水的总质量为m1。则水的质量m水=m1﹣m0,由ρ得,水的体积V,③用另一个烧杯装满酱油,用天平测出烧杯和酱油的总质量为m2,则水的质量m酱油=m2﹣m0,烧杯酱油的体积:V酱油=V,④则酱油的密度表达式ρ•ρ水。
2.在测量A的密度时,不慎碰坏了量筒,于是利用矿泉水瓶(图丁)代替量筒继续进行实验,实验步骤如下:
①测出A的质量m1;
②往矿泉水瓶中灌满水,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m2;
③ 将A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子 ,测出其总质量m3;
④求得A的密度为ρ= (用ρ水、m1、m2、和m3来表示)。
【解析】解③将A放入矿泉水瓶中,拧紧瓶盖后擦干瓶子,测出其总质量m3;④A的体积为:;A的密度为:。
3.小毛为测量未知液体的密度,设计了如下两个方案,请利用给定实验器材完成相应的实验步骤:(在两个方案中,你只需选择一个方案作答即可)
方案一:器材有质量可忽略的薄壁平底的柱状杯、装有水的水槽、刻度尺。
①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;
②接下来的操作是: 测杯浸入水中的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
方案二:器材有天平(已调平、无砝码)、刻度尺、胶头滴管、两个分别装有水和未知液体的相同平底柱状杯。
①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉,如图丁所示;
②接下来的操作是: 用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度 为h2;
③未知液体密度的表达式:ρ= (用所测物理量h1、h2和水的密度ρ水表示)。
【解析】方案一:①在柱状杯中加入适量的未知液体,使其漂浮在水槽中的水面上,如图丙,测出柱状杯中未知液体的深度h1;②接下来的操作是:测杯浸入水中的深度为h2;③设柱状杯的底面积为S,柱状杯中液体的体积为V液=Sh1,根据密度公式得其液体质量为m液=ρV液=ρSh1,其重力为G液=m液g=ρV液g=ρSh1g,柱状杯排开水的体积为V排=Sh2,柱状杯受到的浮力为F浮=ρ水V排g=ρ水Sh2g,柱状杯漂浮,柱状杯的质量忽略,则F浮=G液,即ρ水Sh2g=ρSh1g,解得,未知液体密度的表达式:ρ;
方案二:①测出杯中未知液体的深度为h1,将装有未知液体的杯放在天平左盘,水杯放在右盘,天平右端下沉;②接下来的操作是:用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度为h2;③设平底柱状杯的底面积为S,未知液体的体积V1=Sh1,其质量为m1=ρV1=ρSh1,右盘水的体积V2=Sh2,其质量为m2=ρ水V2=ρ水Sh2,由题知,m1=m2,则ρSh1=ρ水Sh2,解得未知液体密度的表达式:ρ。故答案为:(1)右;(2)①向右移动游码;②27.2;③2.72×103;小;(3)方案一:②测杯浸入水中的深度;③;方案二:②用胶头滴管从右杯中取出适量的水,直至天平平衡,测出杯中水的深度;③。
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