题目内容

9.很多同学都喜欢玩橡皮泥,是因为橡皮泥容易捏成各种形状,小萍和小琴想知道橡皮泥的密度到底有多大,她们决定去实验室测一下.实验室老师给她们提供了以下器材:天平(含砝码)、量筒、量杯、水等.
(1)小萍的方案:利用天平和量筒来测量橡皮泥的密度
实验原理:ρ=$\frac{m}{V}$
主要实验步骤:
①用已调好的天平测出一块大小合适的橡皮泥的质量m(如图甲所示);
②向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V0=18cm3;
③将橡皮泥浸没在量筒内的水中,读出水面所对应的刻度V1;(如图乙所示)
④计算出橡皮泥的体积V;
⑤算出橡皮泥的密度ρ.
请将表格中的数据补充完整:
橡皮泥的质量
m/g
水的体积
V0/cm3
橡皮泥和水的总体积V1/cm3橡皮泥的体积
V/cm3
橡皮泥的密度
ρ/g.cm-3
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(2)小琴认为:不用天平,只用量杯(如图丙)和水也可以测出橡皮泥的密度.实验步骤如下:
①取适量水倒入量杯.读出水的体积为v2;
②将橡皮泥捏成船形,放入量杯,使其漂浮在水面,读出水面所对应的刻度为V3,计算橡皮泥的质量m=ρ水(V3-V2);(水的密度用表示)
③取出橡皮泥.将它捏成实心体.放入量杯.使它沉人水中.读出水面所对应的刻度为v4.算出橡皮泥的体积V=V4-V2
④计算橡皮泥的密度.ρ=$\frac{{ρ}_{水}({V}_{3}-{V}_{2})}{{V}_{4}-{V}_{2}}$.

分析 (1)天平在读数时应将砝码示数与游码质量相加,量筒应读取两次示数的差值,最后根据ρ=$\frac{m}{V}$计算出物体的密度.
(2)根据漂浮条件求出橡皮泥受到的重力,再求出橡皮泥的质量;读出橡皮泥小球浸没水前后时,量筒水面对应的刻度值,求出橡皮泥的体积;根据密度公式,求出橡皮泥的密度.

解答 解(1)实验原理:ρ=$\frac{m}{V}$;
读图可知,标尺的分度值为0.2g,橡皮泥的质量m=20g+1.6g=21.6g;
橡皮泥的体积V=30cm3-18cm3=12cm3,
橡皮泥的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{21.6g}{12c{m}^{3}}$═1.8g/cm3.
表格如下:

橡皮泥的质量
m/g
水的体积
V0/cm3
橡皮泥和水的总体积V1/cm3橡皮泥的体积
V/cm3
橡皮泥的密度
ρ/g•cm-3
21.6 1830 121.8
(2)②船形橡皮泥漂浮于水面上,排开水的体积V排=V3-V2,
橡皮泥重力G=F浮=ρ水g(V3-V2);
由G=mg得橡皮泥的质量:m=ρ水(V3-V2)
③将它捏成实心体,放入量杯使它沉人水中,橡皮泥的体积:V=V排′=V4-V2;
④橡皮泥的密度为:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}({V}_{3}-{V}_{2})}{{V}_{4}-{V}_{2}}$;
故答案为:(1)ρ=$\frac{m}{V}$;见解答中表格;(2)②ρ水(V3-V2);③V4-V2;④$\frac{{ρ}_{水}({V}_{3}-{V}_{2})}{{V}_{4}-{V}_{2}}$;

点评 一般情况下,用天平测量物体的质量,用量筒测量物体的体积,根据密度公式很容易求出物体的密度.本题缺少天平,利用漂浮条件求出物体的质量,这是比较典型的方法,一定要掌握.

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