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(2002?天津)给你一只量筒和适量的水,请你设计一个实验,估测一块橡皮泥的密度.要求:
(1)写出实验步骤及需要测量哪些物理量;(2)导出用所测量的量表示的橡皮泥密度的数学表达式.
分析:根据公式ρ=
m
V
可知:测一块橡皮泥的密度需测量的物理量是橡皮泥的体积V和质量m.根据现有器材可利用排水法测出橡皮泥的体积V,但质量m需利用物体的漂浮条件间接测出,最后算出密度.
解答:解:根据排水法和物体的漂浮条件可得:先在量杯中装入水,体积为V1,将橡皮泥做成盒状浮在水面,总体积为V2,根据浮力知识可推出橡皮泥的质量m=ρ(V2-V1),再将橡皮泥浸没在水,总体积为V3,则橡皮泥体积V=V3-V1
故答案为:
(1)实验步骤:
①量筒中倒入适量的水,记下量筒中水面的示数为V1
②把橡皮捏成小盒状,放入量筒中,使其漂浮在水面上,记下此量筒中水面的示数为V2
③把橡皮泥捏成实心团使其沉入量筒的水中,记下此时量筒中水面的示数为V3
(2)推导过程:
橡皮泥的重为:G=Fg(V2-V1),则m=ρ(V2-V1),
橡皮泥的体积为:V=V3-V1
则:密度ρ=
m
V
=
V2-V1
V3-V1
ρ
点评:本题综合应用密度知识及浮力有关知识,难度较大,给学生解题带来一定困难!
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