問題詳情:
如圖是生活中常用的小茶杯,請你在下列器材中選擇合理的題材,利用浮力等相關知識設計一個測量小茶杯密度的實驗.
備選器材:若干個量筒、溢水杯和燒杯,記號筆、足量水(小茶杯可以放入溢水杯、燒杯,但放不進量筒)
要求:
(1)簡述實驗步驟(如需將小茶杯放入水中,請明確表述小茶杯放入水中的具體*作):用符號表示有關的物理量.
(2)利用測出的物理量寫出小茶杯密度的表達式(水的密度用ρ水錶示)
【回答】
(1)見解析所示;(2)ρ=ρ水.
【解析】
根據題意,選擇實驗器材:除了要測量的茶杯外,選擇溢水杯,量筒,水進行實驗.
(1)步驟如下:
①溢水杯裝滿水,使小茶杯慢慢漂浮在水面,溢出的水流入量筒中;
記下排出的水的體積V1;
②再次在溢水杯中裝滿水,將小茶杯壓入水中,使其浸沒,溢出的水流入量筒中;
記下排出的水的體積V2:
(2)由以上步驟可知,漂浮時,浮力等於排開水的重力,即,
故茶杯的質量表示爲:;
浸沒時,排開水的體積等於茶杯的體積,即,
所以小茶杯密度爲:
.
點睛:要理解此方法測量密度的原理,利用漂浮時浮力等於重,可以將物體的質量表示出,再將物體浸沒時,排開水的體積即爲物體的體積,最後根據得出表達式.
知識點:測量物質的密度
題型:實驗,探究題