题目内容

小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小刚设计了以下实验步骤:
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A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示.记录塑料球质量为m;
B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为V1;
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为V2;
D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的为V3;
E.利用密度公式计算出结果.
根据上述实验过程,回答下列问题.
(1)实验中使用天平测出塑料球的质量m=
 
g,塑料球的体积V=
 
cm3,计算出塑料球的密度ρ=
 
g/cm3.
(2)实验拓展:本实验中若不用天平,只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度.请你写出这个操作步骤
 
.
(3)根据你补充的步骤,写出计算塑料球密度的表达式
 
.(用字母表示,水的密度为ρ水)
分析:根据砝码和游码对应的刻度值计算塑料球的质量,读出塑料球和小铁块浸没水后水面到达的刻度,读出只有铁块浸没在水中时水面到达的刻度,求出塑料球的体积,根据密度公式计算物体的密度.
实验中如果没有天平,利用浮力的方法求出塑料球的质量,
让塑料球漂浮在装有适量水的量筒中,塑料球的重力=浮力=塑料球排开水的重力,再求出塑料球的质量.
解答:解:(1)游码对应的刻度值,标尺每一个大格代表1g,每一个小格代表0.2g,游码对应的刻度值是1.2g.
塑料块的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+1.2g=11.2g.
塑料球的体积=V2-V3=45ml-25ml=20ml=20cm3.
ρ=
m
v
=
11.2g
20cm3
=0.56g/cm3.
(2)若不用天平,利用浮力的方法求出塑料球的质量,让塑料球漂浮在图b的量筒中,记下水面到达的刻度V4,塑料球的重力=浮力=塑料球排开水的重力,
所以,塑料球的质量=塑料球排开水的质量,
所以塑料球的质量:m=(V4-V1)ρ水,
塑料球的体积:V=V2-V3,
根据密度公式得,ρ=
(V4-V1)ρ水
V2-V3
.
故答案为:(1)11.2;20;0.56.
(2)将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上,读出量筒示数V4.
(3)ρ=
(V4-V1)ρ水
V2-V3
.
点评:测量固体的密度时,
实验中有天平和量筒,分别测量固体的质量和体积.
实验中没有天平时,采用弹簧测力计测量重力求质量,或利用漂浮的物体浮力等于重力,再求质量.
实验中没有量筒或固体太大时,采用固体浸没在水中,利用阿基米德原理求体积,或利用溢水杯法,溢出水的体积等于固体体积.
总之,测量固体的密度时,要直接或间接测量固体的质量和体积,根据密度公式求密度.
练习册系列答案
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小明在实验中提出这样的问题:凹透镜会成什么样的像?根据凸透镜成像的情况,小明他们对凹透镜的成像进行了猜想.为了验证自己的猜想,小明他们回顾探究凸透镜成像的研究过程,设计好了探究的方案,他们的探究过程大致如下:
①先找
实
实
像:他们将蜡烛分别放在u>2f、2f>u>f、u<f位置上,移动光屏寻找在光屏上所成的像.
②再找
虚
虚
像:他们将光屏撤掉,仍将蜡烛分别放在u>2f、2f>u>f、u<f 位置上,将眼睛放在原来光屏位置,观察像的情况.
③实验记录如下:
物距u 在光屏上观察到的像 撤掉光屏直接用眼睛观察到的像
大小 倒正
u>2f 无 缩小 正立
2f>u>f 无 缩小 正立
u<f 无 缩小 正立
④通过探究,小明他们又做了大量的实验,最终得出了凹透镜成像的规律:不论将物体放在凹透镜前的任何位置,凹透镜只能成
缩小
缩小
、
正立
正立
、
虚
虚
像.
⑤小明他们大致经历了如下几个步骤:
提出问题
提出问题
、猜想、设计实验方案、进行实验、归纳分析、
得出结论
得出结论
.在探究过程中,他们运用的主要研究方法是:
控制变量法
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.
⑥小明通过查阅资料得知,眼镜的度数等于透镜焦距的倒数.他想,如何才能测出凹透镜的焦距呢?小马犯了难.现在,给你一支激光手电筒,一个硬纸板,请你帮小马解决这个问题.划出实验原理图(请画在方框内),说明操作步骤.

a、将凹透镜钳入白纸板,使光心恰好在纸板上;
b、如图用激光手电筒,沿白纸板平行主光轴射向凹透镜;
c、用铅笔在白纸板上描出折射光线;
d、将凹透镜拿走,将画出的光线反向延长,于主光轴的交点(即凹透镜焦点);
e、用刻度尺量出焦点到光心的距离,即凹透镜焦距.
a、将凹透镜钳入白纸板,使光心恰好在纸板上;
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电压/V 2.00 2.50 2.80
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亮度变化 暗→亮

(1)请你用笔画线代替异线,将实物图连接完整,根据表格数据,则小灯泡额定功率是
0.75
0.75
W.从表格的数据你还可以发现小灯泡的电阻随温度的升高而
增大
增大

(2)若闭合开关,接通电路后,电流表、电压表工作均有示数,但小灯泡发光较暗,移动滑动变阻器滑片,发现电流表和电压表指针都不变,则可能的原因是
滑动变阻器连接错误,下面两接线柱同时接入电路
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(3)另一组的小华同学使用规格相同的灯泡进行实验,正确测得某次实验结果如图甲、乙,此时电压表的示教为
2.2
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0.24
0.24
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3.5
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V.

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