一天,夏雨同学在洗碗时,突然想到要用学过的物理知识来测一下碗的密度.通过几分钟思考后,她找来刻度尺,利用高压锅.水和一只陶瓷碗就测出了这只碗的密度.
实验步骤如下(请你把实验步骤补充完整)
(1)在高压锅内装上适量的水,将刻度尺紧贴锅壁竖直插入水中,让水面位于0刻度处;
(2)将碗开口向上漂浮在锅内的水面上,记下这时水面上升的高度a,(S为高压锅的横截面积),求出碗的质量m=________;
(3)将碗浸没在锅内的水中,记下这时水面的高度b,则碗的体积V=________,∴碗的密度 ρ=________.
解:(2)∵V
排=aS
∴F
浮=ρ
水gV
排=ρ
水gaS
又∵F
浮=G
∴mg=ρ
水gaS
∴m=ρ
水aS
故答案为:ρ
水aS;
(3)①根据阿基米德原理,V
碗=V
排∵V
排=bS
∴V
碗=bS;
故答案为:bS;
②根据密度公式ρ=
,
∴ρ
碗=
=
故答案为:
.
分析:(2)根据物体的浮沉条件,因为F
浮=ρgV
排,漂浮时浮力等于重力,求出浮力就可求出质量.
(3)根据阿基米德原理,碗的体积就等于排开水的体积.
根据密度公式ρ=
,已知碗的质量,碗的体积,就可求出密度.
点评:测固体密度的常用方法是:①用天平测出固体的质量m;②根据排水法用量筒测出固体的体积V;③用公式ρ=
计算固体的密度;
在测固体质量时,可以利用浮力知识,让物体漂浮在水面上,固体质量等于加入小固体后排开的水的质量.