现有如下器材:天平,弹簧测力计,刻度尺,两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜).烧杯,水,细线,金属块和盐水,要求:探究出三种测定盐水密度的方法;写出每种方法选择的器材

发布时间:2020-07-28 23:39:04

现有如下器材:天平,弹簧测力计,刻度尺,两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜).烧杯,水,细线,金属块和盐水,要求:探究出三种测定盐水密度的方法;写出每种方法选择的器材,测量步骤,所测量的物理量,并用所测量的物理量写出盐水密度的表达式.

网友回答

解:(1)让两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)分别漂浮在水及盐水的上面,用刻度尺测出直玻璃管在水中和盐水中的长度为L1和L2,设玻璃管的横截面积为S.
利用浮力大小相等有:ρ水gSL1=ρ盐水gSL2
盐水的密度为ρ盐水=ρ水.
故第一种做法为:
器材:刻度尺、两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)、烧杯、水、盐水
步骤:①在烧杯中倒入适量水,让直玻璃管开口向上漂浮在水面,用刻度尺测出在水中的长度为L1,
②在烧杯中倒入适量盐水,让直玻璃管开口向上漂浮在盐水上面,用刻度尺测出在盐水中的长度为L2,
盐水密度表达式:ρ盐水=ρ水.
(2)先用弹簧测力计测出金属块的重力为G,再用弹簧测力计分别测出金属块浸没在水中和盐水中的示数为F1和F2,则浮力F水=G-F1和F盐水=G-F2,金属块的体积为V.
则有:F水=ρ水gVF盐水=ρ盐水gV
解得:ρ盐水=ρ水.
故第二种做法为:
器材:弹簧测力计、烧杯、水、细线、金属块和盐水.
步骤:①用细线系住金属块,挂在弹簧测力计下测出其重力为G,
②将金属块浸没在烧杯的水中,读出测力计的示数为F1,
③将金属块浸没在烧杯的盐水中,读出测力计的示数为F2.
盐水密度表达式为:ρ盐水=ρ水.
(3)用天平测出空烧杯的质量m,再测出满烧杯水和盐水的质量m1、m2,烧杯的容积为V,
则有:m1-m=ρ水Vm2-m=ρ盐水V
解得:ρ盐水=ρ水.
故第三种做法为:
器材:天平、烧杯、水、和盐水.
步骤:①用天平测出空烧杯的质量m,
②在烧杯中倒满水,用天平测出总质量为m1,
③在烧杯中倒满水,用天平测出总质量为m2.
盐水密度表达式为:ρ盐水=ρ水.解析分析:(1)若让两端开口的直玻璃管(一端扎有橡皮膜)分别漂浮在水和盐水的上面,列出各自的浮力表达式,利用浮力与重力相等,即在水面上和盐水面上浮力相等,找到关系,解出盐水的密度.(2)用弹簧测力计分别测出金属块在水中和盐水中的浮力大小,分别写出关系式,解出盐水的密度.(3)因为烧杯的容积一定,若能测出满烧杯水和满烧杯盐水的质量,用公式m=ρV列出水及盐水的质量表达式,解出盐水的密度.点评:本题属于开放型题,没有给出量筒,其它给出的器材较多,要大胆利用浮力知识、密度公式ρ=拓展思路,找到解决问题的途径.
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