問題詳情:
小琪非常喜歡吃大櫻桃,很想知道它的密度,於是進行了如下測量:
(1)將天平放在水平台上,遊碼移到標尺左端的零刻線處,指針的位置如圖*所示,則應將平衡螺母向 (填“左”或“右”)端調節,使橫樑平衡。
(2)他取來一顆大櫻桃,用天平測出了大櫻桃的質量如圖乙所示為 g。
(3)將一顆大櫻桃放入裝有30mL水的量筒中,水面上升到圖*所示的位置,大櫻桃的體積為 cm3,密度為 g/cm3。
(4)小琪將大櫻桃放入量筒中時,筒壁上濺了幾滴水,所測的大櫻桃密度會 (填“偏大”或“偏小”)。
(5)小琪還想利用大櫻桃(已知密度為ρ0)、平底試管、刻度尺測量家裏消毒液的密度,實驗步驟如下:
①在平底試管中倒入適量的消毒液,用刻度尺測量試管中液麪的高度h1。
②將大櫻桃放入試管內的消毒液中,大櫻桃處於漂浮狀態,用刻度尺測量試管中液麪的高度h2。
③取出大櫻桃,在其內部*入一根細鐵絲(忽略大櫻桃體積的變化),重新放入試管內的消毒液中,由於浸沒在消毒液中時重力 (填“大於”“小於”或“等於”)浮力,大櫻桃沉入試管底部,用刻度尺測量試管中液麪的高度h3。
④消毒液密度的表達式為ρ消毒液= 。
【回答】
(1)左;(2)8.4;(3)8;1.05;(4)偏大;(5)③大於;④ρ0。
【分析】(1)天平放在水平台上,遊碼移到標尺左端的零刻線處,平衡螺母向上翹的一端移動。
(2)物體的質量等於砝碼質量和遊碼對應刻度之和。
(3)大櫻桃的體積等於大櫻桃和水的總體積與水的體積的差。
大櫻桃的密度根據密度公式計算。
(4)當大櫻桃放入水中,筒壁上濺了幾滴水,導致大櫻桃和水的總體積減小,大櫻桃體積減小,密度偏大。
(5)③物體在液體中下沉,物體受到的重力大於浮力。
④根據大櫻桃受到的浮力等於重力列出等式求出液體的密度。
【解答】解:(1)如圖,指針偏右,説明天平的右端下沉,左端上翹,平衡螺母向上翹的左端移動。
(2)大櫻桃的質量:m=5g+3.4g=8.4g。
(3)大櫻桃的體積:V=38ml﹣30ml=8ml=8cm3,
大櫻桃的密度:ρ===1.05g/cm3。
(4)當大櫻桃放入水中,筒壁上濺了幾滴水,導致大櫻桃和水的總體積減小,大櫻桃體積減小,密度偏大。
(5)③大櫻桃在消毒液中下沉,大櫻桃受到的重力大於浮力。
④設平底試管的底面積為S,
大櫻桃的重力,G=mg=ρ0Vg=ρ0S(h3﹣h1)g,
大櫻桃漂浮在消毒液中,大櫻桃受到的浮力:F浮=ρ消毒液gV排=ρ消毒液gS(h2﹣h1),
大櫻桃漂浮在消毒液中,重力等於浮力,
所以,ρ0S(h3﹣h1)g=ρ消毒液gS(h2﹣h1),
解得,消毒液的密度:ρ消毒液=ρ0。
【點評】本題知道大櫻桃的密度,利用漂浮條件求消毒液密度,在知道消毒液的密度時,也可以測量大櫻桃的密度。
知識點:測量物質的密度
題型:實驗,探究題