在实验条件受限制的情况,创造性地设计实验能解决一些实际问题。
(1)小柯测量食盐水密度,能找到的器材有:两个相同的透明杯子、清水(ρ水=1克/厘米3)、食盐水、记号笔和托盘天平.因为没有量筒,液体体积无法直接测量,小柯想到借助于V食盐水=V水的方法,用天平测得m1=52.0克、m2=132.0克、m3=141.6克,利用三个数据完成了食盐水密度的测量.他的测量过程与方法如图。
结合实验图解,ρ食盐水= 克/厘米3。
⑴用电子秤测出空玻璃杯的质量m0;
⑵将玻璃杯装满矿泉水,用电子秤测出玻璃杯和水的总质量m1;
⑶将玻璃杯中的水倒干净,;
⑷酸奶密度的表达式为:ρ酸奶=。(用所测物理量的字母表示)
A.重为5牛,体积为80cm3的金属块 B.重为4牛,体积为50cm3的金属块
C.重为3牛,体积为30cm3的金属块
你选择用金属块能使该密度计的测量范围最大?请说明理由。
“液体密度秤”制作说明书
步骤①:按图甲制作好秤杆,提起提纽,移动秤砣(小螺母),用笔将此秤砣悬挂点B标记为“0”刻度(单位:g/cm3)。
步骤②:按图乙将大螺母浸没在水中但不能碰到烧杯底部,提起提纽,移动秤砣。当杆秤再次水平平衡时
步骤③:将BC两刻度之间均匀分成10等份,并标上相应的刻度。
步骤④:将烧杯中的水换成待测液体,按照步骤②的方法操作。当杆秤水平平衡时,秤砣悬挂点的刻度即待测液体的密度。
【原理探析】为探究“液体密度秤”刻度是均匀的,小东进行了推论:
根据步骤①和②,由杠杆平衡原理可得:
m1g×OA=m2g×OB………………①
(m1g﹣F浮)×OA=m2g×OC……………②
①②两式相减,可得:F浮×OA=m2g×BC…………………③
由阿基米德原理可知:F浮=ρ液gV排……………………④
由③④可得:ρ液=
①实验前,把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端处,调节横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,则他应该将平衡螺母向端移动(选填“左”或“右”),使指针指在分度盘中央;
②测量鹅卵石质量时,将最小为5g的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针仍然如图甲所示,接下来的操作是,直至天平横梁平衡;
③天平平衡时,所用砝码和游码在称量标尺上的位置如图乙所示,该鹅卵石的体积如图丙所示,由以上数据可知,该鹅卵石的密度为 kg/m3;
如图丁所示,先在量筒内放入适量的水,液面刻度为V1; 再将小瓷杯浸没于水中,液面刻度为V2; 最后捞起小瓷杯并将杯中的水倒回量筒,使其漂浮于水面(水未损失,提示:小瓷杯漂浮时二力平衡,浮力的方向竖直向上,且所受浮力大小等于它排开水的重力即 F浮=m排水g),液面刻度为V3 , 则小瓷杯密度的表达式ρ杯=(用V1、V2、V3和ρ水表示) 。