题目内容

6.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,步骤如下:
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
18
(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;
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;
④计算橡皮泥的密度ρ=$\frac{{V}_{3}-{V}_{2}}{{V}_{4}-{V}_{2}}$ρ水.

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,最后利用公式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)读图可得,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•cm3
21.6 1830 121.8
(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)
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,
橡皮泥的密度为:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}({V}_{3}-{V}_{2})}{{V}_{4}-{V}_{2}}$=$\frac{{V}_{3}-{V}_{2}}{{V}_{4}-{V}_{2}}$ρ水.
故答案为:
(1)见解答中表格;
(2)漂浮;$\frac{{V}_{3}-{V}_{2}}{{V}_{4}-{V}_{2}}$ρ水.

点评 (1)天平称量物体质量时,物体放在天平的左盘,物体质量=砝码的质量+游码对应的刻度值.物体放在天平的右盘,物体质量=砝码的质量-游码对应的刻度值.
(2)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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