小阳想测出一块鹅卵石的密度.他在家中利用刻度尺、口大底小的塑料碗、大烧杯和适量的水进行实验,在烧杯内放入适量水,再将塑料碗轻轻放入水中漂浮,如图甲所示.用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1.将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,如图乙所示.用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,如图丙所示.用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h3,求ρ石=________.
网友回答
ρ水.
解析分析:(1)测量物体密度,一般应用的原理都是ρ=,如何得到鹅卵石的质量和体积是实验的关键.
①如图甲,在水盆内放入适量水,将塑料碗轻轻放入水中漂浮,用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h1;
如图乙,将鹅卵石放在塑料碗中,装有鹅卵石的塑料碗仍在水中漂浮,用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h2,设水盆的底面积为S,两次深度之差与底面积的乘积就是鹅卵石漂浮时排开水的体积;已知水的密度和鹅卵石漂浮时排开水的体积,可以得到鹅卵石漂浮排开水的质量,也就是鹅卵石的质量;
②如图丙,将塑料碗中的鹅卵石放入水盆中,用刻度尺测出此时水盆内水的深度为h3,h3与h1之差与水盆底面积的乘积就是鹅卵石浸没时排开水的体积,也就是鹅卵石的体积.
(2)已知鹅卵石的质量和体积,利用ρ=,可得到其密度.
解答:设水盆的底面积为S,
鹅卵石漂浮时排开水的体积V=(h2-h1)S,
鹅卵石漂浮时排开水的质量m=ρ水V=ρ水(h2-h1)S,
鹅卵石的质量m石=m=ρ水V=ρ水(h2-h1)S,
鹅卵石的体积V石=(h3-h1)S,
鹅卵石的密度ρ石===ρ水.
故