试题
题目:
(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ρ
0
(ρ
0
<ρ
液
)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
液
=
F
浮
gV
排
=
G+F
gV
=
G+F
g
G
g
ρ
0
=
ρ
0
(G+F)
G
=
ρ
0
(k
△L
1
+k
△L
2
)
k
△L
1
=
ρ
0
(
△L
1
+
△L
2
)
△L
1
(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△L
1
,如图1;
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△L
2
,如图2;
③将上述数据代入公式ρ
液
=
ρ
0
(
△L
1
+
△L
2
)
△L
1
中,计算出ρ
液
.
解:(1)推导方法:
ρ
液
=
F
浮
gV
排
=
G+F
gV
=
G+F
g
G
g
ρ
0
=
ρ
0
(G+F)
G
=
ρ
0
(k
△L
1
+k
△L
2
)
k
△L
1
=
ρ
0
(
△L
1
+
△L
2
)
△L
1
(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△L
1
,如图1;
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△L
2
,如图2;
③将上述数据代入公式ρ
液
=
ρ
0
(
△L
1
+
△L
2
)
△L
1
中,计算出ρ
液
.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
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△L
1
;木块在水中时,弹簧测力计的拉力F=k△L
2
.
(2)木块的体积V=
G
g
ρ
0
;在水中木块受的浮力F
浮
=G+F.
(3)根据ρ
液
=
F
浮
g
V
排
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△L
1
,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△L
2
,然后根据公式ρ
液
=
ρ
0
(
△L
1
+
△L
2
)
△L
1
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.
找相似题
以下是某同学测定煤油的密度的一些实验步骤:(1)用天平测出空矿泉水瓶的质量m
0
;(2)在矿泉水瓶里装满煤油,用天平测出它们的总质量m
1
; (3)计算煤油的密度(4)用天平测出矿泉水瓶和剩余煤油的总质量为m
2
;(5)倒一部分煤油于量筒中读出煤油的体积V.要求测量煤油的密度误差较小这些混乱的步骤中可省去的是( )
(2005·淄博)我市不少地方盛产红薯.红薯俗名地瓜,含有丰富的淀粉和部分钙、磷等物质,是淀粉厂的主要原料之一.小红同学家就种了部分红薯,小红从淀粉厂的红薯收购价目表中发现红薯的密度越大,其淀粉含量越高,收购价格也越高.于是,小红就利用家中的一些器材,准备测量红薯的密度.小红找到了如下器材:家用弹簧秤(弹簧测力计),刻度尺,小桶,细线,小刀,水和干净的红薯样品,请你帮助小红同学设计一种较为合理的测量红薯密度的方案.
(1)上述器材在实验中可以不用的是:
刻度尺、小刀,
刻度尺、小刀,
.
(2)实验的步骤是(所测物理量用字母表示):
(3)根据实验测量的数据(用字母表示),写出计算红薯密度的过程和结果.
(4)以前,人们还经常将红薯切片晒干后贮藏,在晾晒红薯片(地瓜干)时,应将其摆放在
阳光下
阳光下
、
通风
通风
的地方,以加快水分的蒸发.
(2012·大兴区一模)小华家里有一个金属块,不知道是用何种金属制成的,因此她决定用学过的物理知识测出金属块的密度.由于身边没有测量质量的工具,因此她找来了圆柱形容器、刻度尺和一个塑料小碗.设计了一个测金属块密度的实验.请按照他的设计思路完成下列实验.
(1)把圆柱形容器放在水平桌面上并在其中装入适量的水.
(2)让塑料小碗漂浮在水面上,测出容器内的水深为H
1
,如图甲所示.
(3)当把金属块放入容器内的水中时,测出容器内的水深为H
2
,如图乙所示.
(4)
把金属块放入小碗中,使碗和金属块漂浮,用刻度尺测出容器内的水深为H
3
把金属块放入小碗中,使碗和金属块漂浮,用刻度尺测出容器内的水深为H
3
,则金属块的密度表达式为
ρ=
H
3
-
H
1
H
2
-
H
1
·
ρ
水
ρ=
H
3
-
H
1
H
2
-
H
1
·
ρ
水
.
地沟油,泛指在生活中存在的各类劣质油,长期食用可能会引发癌症,对人体的危害极大.小芳同学想采用测密度的方法对家中食用油和地沟油进行区别.请同学们帮她一起完成下列实验探究.
实验目的:测量油的密度
实验用具:一只有颈圆柱形的塑料饮料瓶和一桶水、
刻度尺
刻度尺
、油、几个石块.
实验原理:
漂浮条件
漂浮条件
实验步骤:
(1)剪去饮料瓶的上部,保留中间的圆柱部分.
(2)瓶中放入几个石块和少量水,使水没过石块,将它放入桶中.使它浮在水面上,测量露出水面的瓶高h
1
.
(3)在瓶内注入一些待测的油,测量瓶内水面上的油层厚度H.
(4)再次将瓶放入桶中,
测量露出水面的瓶高h
2
测量露出水面的瓶高h
2
.
利用上述方法分别测出两种油的密度,则油的密度表达式为:
h
1
-
h
2
H
ρ
水
h
1
-
h
2
H
ρ
水
.
“农夫山泉有点甜”,这是农夫山泉矿泉水的一句经典广告.现在请你自选器材测量矿泉水密度,回答下列问题:
(1)所选用的器材:
天平(砝码);量筒;矿泉水;烧杯
天平(砝码);量筒;矿泉水;烧杯
.
(2)实验步骤(并写出测量物理量的符号):
(3)矿泉水密度的最终表达式:
ρ=
m
1
-
m
2
V
ρ=
m
1
-
m
2
V
.
(4)在你的实验过程中,应注意的事项是(写出一个):
天平在调平前应把游码移到标尺左端的零刻线处
天平在调平前应把游码移到标尺左端的零刻线处
.