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(2011?本溪)学习了密度的知识后,小丹回到家,看到妈妈在淘小米,发现小米沉入了水中,她想:“小米的密度是多少呢?”于是小丹对小米的密度进行了测量,操作过程如下:
(1)在调节天平横梁平衡时,发现指针静止在如图1所示的位置,此时应将平衡螺母向
(填“左”或“右”)移动.
(2)小丹用调节好的天平测量小米的质量,天平平衡时,右盘中砝码的质量及游码在标尺上的位置如图2所示,则小米的质量为
39
39
g.她用如图3所示方法测出小米的体积为
30
30
cm2,则小米的密度是
1.3
1.3
g/cm3
(3)小丹测出了小米的密度后,她看到桌面上有装了大半杯水的圆柱形平底水杯,她想:“不用天平和量筒能测出小米的密度吗?”思考了一会儿,小丹又找来了小空瓶(瓶的质量不能忽略)和制度尺,利用如图4所示的器材,测出了小米的密度.下面是她的实验过程,请将实验步骤补充完整,并写出小米密度的表达式.
步骤:①将空瓶放入圆柱形水杯的水中,使其漂浮,用刻度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h1
小瓶中装适量的小米后,将瓶放入水中,使其漂浮
小瓶中装适量的小米后,将瓶放入水中,使其漂浮
,用制度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h2
将小米倒入水中,并使小瓶仍漂浮在水面上
将小米倒入水中,并使小瓶仍漂浮在水面上
,用制度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h3
小米密度的表达式:ρ小米=
h2-h1
h3-h1
ρ
h2-h1
h3-h1
ρ
(用物理量符号表示).
分析:(1)调节天平平衡时,平衡螺母向上翘的一端移动.
(2)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值;物体的体积等于物体浸没水前后,水面对应刻度值的差;知道物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度.
(3)没有天平和量筒,可以使物体漂浮时物体的重力等于物体受到的浮力,知道重力求出质量;物体浸没在水中前后,物体排开水的体积即物体的体积;根据密度公式进行计算.
解答:解:(1)如图,指针偏向分度盘的左侧,说明天平的右端上翘,平衡螺母向上翘的右端移动.
(2)小米的质量:m=20g+10g+5g+4g=39g,
小米的体积:V=80ml-50ml=30ml=30cm3
小米的密度:ρ=
m
V
=
39g
30cm3
=1.3g/cm3
(3)步骤:①将空瓶放入圆柱形水杯的水中,使其漂浮,用刻度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h1
②小瓶中装适量的小米后,将瓶放入水中,使其漂浮,用刻度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h2
设烧杯的横截面积是S,
增加的浮力等于增加的重力,所以小米的重力;G=FgVgS(h2-h1),
所以小米的质量;m=
G
g
S(h2-h1).
③将小米倒入水中,并使小瓶仍漂浮在水面上,用刻度尺测出此时水杯中水面到杯底的高度为h3
小米的体积:V=S(h3-h1),
小米的密度:ρ=
m
V
=
h2-h1
h3-h1
ρ
故答案为:(1)右;(2)39;30;1.3;(3)小瓶中装适量的小米后,将瓶放入水中,使其漂浮;将小米倒入水中,并使小瓶仍漂浮在水面上;
h2-h1
h3-h1
ρ
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.
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科目:初中物理 来源: 题型:

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