两个杯子分别盛有不同浓度的盐水,不能用嘴尝,请你用学过的物理知识及需要的实验器材(可自行制作)设计三种区分这两杯盐水的方法,并简要说明理由.
方法①:________.
方法②:________.
方法③:________.
用一根筷子下端绕一段铁丝使其在盐水中漂浮,如果浸入盐水中的体积多者,此盐水的密度较小 用相同的杯子装相同体积的盐水(使用量筒)分别放在天平的两个托盘中,那一边下沉,则说明盐水的密度较大 用一个弹簧测力计下面挂一个铁块,使铁块全部浸没在盐水中,示数较小的,说明浮力较大,即盐水的密度较大
分析:(1)由阿基米德原理和物体在液体中漂浮的特点可知,如果同一物体漂浮在不同液体中,浸没部分不同,液体密度不同;
(2)应用密度的知识,密度不同的物质体积相同时,质量一般不同;
(3)浸在液体中的物体的浮力的大小受两个因素影响:一是物体的体积,而二是液体的密度.如果是同一物体浸在不同液体中,液体密度不同,所受浮力也不同.
解答:(1)物体漂浮时浮力等于物重,同一物体漂在不同浓度的盐水中时的浮力不变,都等于物重;
由F
浮=ρ
液gV
排可知浮力不变时,V排越大,ρ
液越小.
(2)由密度公式ρ=
可知体积相同的不同物质,质量大的物质的密度也大.
(3)由F
浮=ρ
液gV
排可知浸没在液体中的同一物体所受的浮力与ρ
液有关,浮力越大液体的密度就越大,用弹簧测力计测时示数越小,因为测力计的示数是物重与浮力的差.
故方法一:用一根筷子下端绕一段铁丝使其在盐水中漂浮,如果浸入盐水中的体积多者,此盐水的密度较小.
故方法二:用相同的杯子装相同体积的盐水(使用量筒)分别放在天平的两个托盘中,那一边下沉,则说明盐水的密度较大.
故方法三:用一个弹簧测力计下面挂一个铁块,使铁块全部浸没在盐水中,示数较小的,说明浮力较大,即盐水的密度较大.
点评:此题的综合性较强,涉及到了密度的应用、阿基米德原理、漂浮的特点、浮力的测量等,只有真正理解了以上几个知识点才能解决,属于难题.