现有量杯一只和适量的水,试测出杯口直径为3厘米的小酒杯的密度,写出实验步骤,所测物理量及密度的表达式.
答:实验步骤:(1)量杯中倒入适量的水,记下水的体积V
1;
(2)让小酒杯漂浮在水面上,记下此时水面对于的刻度值V
2;
(3)使小酒杯浸没在水中,记下此时水面对于的刻度值V
3.
小酒杯漂浮在水面上,受到的重力等于浮力,浮力等于排开水的重力,所以G=F
浮=G
排=ρ
水gV
排=ρ
水g(V
2-V
1),
所以小酒杯的质量为m=
=ρ
水(V
2-V
1),
小酒杯的体积为V=V
3-V
1,
所以小酒杯的密度为ρ=
=
.
故小酒杯的密度为ρ=
.
分析:量杯中倒入适量的水,小酒杯漂浮在水面上,小酒杯的重力等于小酒杯受到的浮力,根据阿基米德原理求出小酒杯受到的浮力,求出小酒杯的质量.
把小酒杯浸没在量杯中测量小酒杯的体积.
知道小酒杯的质量和体积,根据密度公式求出小酒杯的密度.
点评:测量固体密度时一定要想法测量物体的质量和体积.
测量固体质量的方法:用天平测量质量;用弹簧测力计测量重力求质量;利用漂浮条件求重力,再求出质量.
测量固体体积的方法:量筒测量体积,阿基米德原理测量体积;同体积的水等效替代的方法.