试题

题目:
青果学院(2012·青岛)问题解决--测量液体的密度:
叶子姐姐想知道水槽中液体的密度,她身边有一块密度为ρ0(ρ0<ρ)的不规则的木块、线绳、一根弹簧、一把刻度尺.
(1)请你推导出测量液体密度的数学表达式;
(2)请你说明测量步骤.(请配图说明,图画在方框内)
答案
解:(1)推导方法:
ρ=
F
gV
=
G+F
gV
=
G+F
g
G
gρ0
=
ρ0(G+F)
G
=
ρ0(k△L1+k△L2)
k△L1
=
ρ0(△L1+△L2)
△L1

(2)测量步骤:
①用线绳将木块挂在弹簧的下端,用刻度尺测出弹簧的伸长△L1,如图1;
青果学院
②用手将弹簧下端固定于水槽底部,上端固定木块,使其浸没于液体中,用刻度尺测出此时弹簧的伸长△L2,如图2;
③将上述数据代入公式ρ=
ρ0(△L1+△L2)
△L1
中,计算出ρ
解:(1)推导方法:
ρ=
F
gV
=
G+F
gV
=
G+F
g
G
gρ0
=
ρ0(G+F)
G
=
ρ0(k△L1+k△L2)
k△L1
=
ρ0(△L1+△L2)
△L1

(2)测量步骤:
①用线绳将木块挂在弹簧的下端,用刻度尺测出弹簧的伸长△L1,如图1;
青果学院
②用手将弹簧下端固定于水槽底部,上端固定木块,使其浸没于液体中,用刻度尺测出此时弹簧的伸长△L2,如图2;
③将上述数据代入公式ρ=
ρ0(△L1+△L2)
△L1
中,计算出ρ
考点梳理
设计实验测密度.
(1)弹簧测力计的工作原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比,即F=k△L.挂在弹簧测力计上的木块的重力G=k△L1;木块在水中时,弹簧测力计的拉力F=k△L2
(2)木块的体积V=
G
gρ0
;在水中木块受的浮力F=G+F.
(3)根据ρ=
F
gV
推到出表达式.
(4)用线绳将木块挂在弹簧的下端,用刻度尺测出弹簧的伸长△L1,用手将弹簧下端固定于水槽底部,上端固定木块,使其浸没于液体中,用刻度尺测出此时弹簧的伸长△L2,然后根据公式ρ=
ρ0(△L1+△L2)
△L1
即可求出液体的密度.
此题主要考查的是学生对利用浮力有关知识测量液体密度的方法,结合浮力的有关公式进行设计相关实验.同时考查了弹簧测力计的测力原理.
实验题;压轴题;设计与制作题;探究型实验综合题.
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