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12.现有一块不吸水的橡皮泥,利用量筒和水测出它的密度,写出步骤和计算公式
(1)步骤:①向量筒中倒入一定量的水,体积为V1
②把橡皮泥捏成碗状,使其漂浮在量筒中的水面上,此时量筒中水面到达的位置为V2
则漂浮时排开水的体积V排1=V2-V1,可求橡皮泥的质量m=m(V2-V1);
③把橡皮泥从量筒中取出,并捏成实心的,再放入量筒的水中,此时水面到达的位置为V3
则浸没水中排开水的体积V排2=V3-V1,可求橡皮泥的体积V=V3-V1
(2)公式:ρ=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ

分析 测量密度时,我们一般的思路是通过公式,测出质量与体积再进行计算,然而,这里只有量筒,没有天平,无法直接测出橡皮泥的质量,这就是本实验要突破的难点.为此我们可以结合橡皮泥的特点,使其漂浮,根据漂浮时的质量等于排开水的质量,运用等效替代的方法测出其质量.

解答 解:
(1)实验步骤:
①向量筒中倒入一定量的水,体积为V1
②把橡皮泥捏成碗状,使其漂浮在量筒中的水面上,此时量筒中水面到达的位置为V2
则漂浮时排开水的体积V排1=V2-V1,可求橡皮泥的质量m=m(V2-V1);
③把橡皮泥从量筒中取出,并捏成实心的,再放入量筒的水中,此时水面到达的位置为V3
则浸没水中排开水的体积V排2=V3-V1,可求橡皮泥的体积V=V3-V1
(2)橡皮泥密度的表达式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ
故答案为:
(1)步骤同上;
(2)ρ=$\frac{{V}_{2}-{V}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$ρ

点评 这一实验的难点在于测橡皮泥的质量,这里是利用了浮力的知识,根据浮沉条件,漂浮的橡皮泥的质量等于它排开的水的质量,巧妙地求出了质量,再利用排水法测出体积,最后依然利用密度的公式来进行计算,是一个非常值得我们学习的好方法.

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