問題詳情:
小華髮現有些蘋果不沉於水,他找來一台電子秤在家裏想測出蘋果的密度,設計瞭如下的實驗步驟:
①把裝有適量水的燒杯放在電子秤上(如圖A),電子秤的示數是m1;
②再將該蘋果輕輕放到水中(水未溢出),蘋果漂浮(如圖B),電子秤的示數是m2;
③他又用細牙籤將蘋果壓入水中至剛好浸沒(如圖C,蘋果未觸杯壁和杯底,水未溢出),電子秤的示數是m3.
(1)在圖B、C兩次實驗中,______圖中蘋果受到的浮力最小,從圖可以判斷蘋果的密度______(選填“大於”、“等於“或“小於”)水的密度;
(2)如果將該蘋果放入另一個裝滿鹽水的燒杯中,蘋果靜止時受到的浮力與實驗中的B圖相比將______,如果將蘋果從鹽水中取出,再向燒杯裏添加水直至加滿,則與蘋果取出前相比.燒杯底受到液體的壓強將______(兩空均選填“變大”、“不變”或“變小”,己知ρ水<ρ鹽水);
(3)根據小華的實驗數據,可算出蘋果的質量是______,蘋果的體積是______,蘋果的密度是______.(用實驗中相關物理量的符號表示)
【回答】
【考點】固體的密度測量實驗;液體的壓強的特點;阿基米德原理;物體的浮沉條件及其應用.
【分析】(1)、(2)根據阿基米德原理、物體的浮沉條件和液體的壓強特點即可解答;
(3)將燒杯、水、蘋果視為一個整體,m2﹣m1即為蘋果的質量,m3﹣m1為蘋果浸沒時排開水的質量,
由此求出蘋果的體積,故蘋果的密度可求.
【解答】解:(1)根據阿基米德原理,F浮=ρ水gV排,因圖B實驗中蘋果排開水的體積小於圖C實驗中排開水的體積,
所以,B圖中蘋果受到的浮力最小;
因蘋果漂浮在水中,所以,蘋果的密度小於水的密度;
(2)蘋果在水中漂浮,因ρ水<ρ鹽水,蘋果在鹽水中也漂浮,根據漂浮的物體浮力等於重力,
所以,將該蘋果放入另一個裝滿鹽水的燒杯中,蘋果靜止時受到的浮力與實驗中的B圖相比將不變;
將蘋果從鹽水中取出,再向燒杯裏添加水,鹽水的密度減小,因燒杯底部的深度不變,
根據液體壓強的特點,燒杯底受到液體的壓強將變小;
(3)蘋果的質量m蘋果=m2﹣m1,在圖A實驗中,燒杯和水對電子秤的壓力F1=m1g=G杯+G水…①,
用細牙籤將蘋果壓入水中至剛好浸時,將燒杯、水、蘋果視為一個整體,其對電子秤的壓力F2除包含G杯+G水+G蘋果外,
還受到除這個整體外的一個壓力F壓的作用,故F2=m3g=G杯+G水+G蘋果+F壓,而根據力的平衡,
此時蘋果(浸沒)受到的浮力F蘋果=G蘋果+F壓,故F2=m3g=G杯+G水+F蘋果…②,
②﹣①得:F2﹣F1=F蘋果,即(m3﹣m1)g=ρ水gV蘋果,故蘋果的體積V蘋果=,
蘋果的密度ρ蘋果===×ρ水.
故*為:(1)B;小於;(2)不變;變小;(3)m2﹣m1;;×ρ水.
知識點:八年級下
題型:實驗,探究題