【題目】在學(xué)完密度知識后,小強想利用天平和量筒測量粉筆的密度。

(1)小強將天平放在_______桌面上,把游碼移至稱量標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中線的左側(cè),他應(yīng)將平衡螺母向_______選填”)調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡。

(2)他找來兩根粉筆,用天平測量它們的質(zhì)量,天平平衡時盤中的砝碼和游碼對應(yīng)的位置如圖甲所示,這兩根粉筆的質(zhì)量是_________g。

(3)他將適量水倒入量筒中,讀出水的體積。將這兩根粉筆放入量筒中,發(fā)現(xiàn)它們先是漂浮并冒出氣泡,然后慢慢正常繼續(xù)冒出氣泡,小強然后讀出水和粉筆的總體積。如果用這種方法測量粉筆的體積,會導(dǎo)致密度的測量結(jié)果_______選填偏大偏小”)。

(4)為了更加準確的測出兩個粉筆的體積,他把吸飽水的粉筆取出,放入裝有34mL水的量筒中,液面對應(yīng)的示數(shù)如圖乙所示,粉筆的總體積是_____cm3,粉筆的密度為ρ粉筆=_______g/cm3

(5)小強又利用已知密度的粉筆和小圓柱形容器測出了鹽水的密度,請你根據(jù)他的實驗步驟寫出鹽水的密度表達式。

在小圓柱形容器中倒入適量鹽水,用刻度尺量出鹽水的深度h1如圖丙所示);

將一根干燥的粉筆用保鮮膜包好密封,放入容器中,粉筆漂浮如圖丁所示,用刻度尺量出此時鹽水的深度h2

利用細長針將粉筆完全壓入鹽水中如圖戊所示,用刻度尺量出此時鹽水的深度h3

鹽水密度的表達式為ρ鹽水=_______用字母表示,粉筆密度用“ρ粉筆表示)。

【答案】零刻度線 8.4 偏大 12 0.7 ρ粉筆

【解析】

1)使用天平時,應(yīng)放在水平桌面上,游碼歸零,并調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡;

2)物體質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼所對的刻度值;

3)因粉筆吸水會導(dǎo)致測出的粉筆體積偏小,根據(jù)ρ=可知測得的密度偏大還是偏;

4)根據(jù)量筒的刻度值,能求出粉筆的體積,再依據(jù)ρ=可求出粉筆密度;

5)設(shè)燒杯的底面積是S,燒杯中倒入鹽水時,用刻度尺測出燒杯中鹽水的深度h1,可以求出水的體積.

把粉筆漂浮水面上,測出此時鹽水的深度h2,可以求出粉筆排開水的重力,即粉筆受到的浮力,粉筆漂浮在水面上,粉筆受到的浮力等于粉筆的重力,求出粉筆的質(zhì)量.

當粉筆沉入燒杯,用刻度尺測出此時燒杯中鹽水的深度h3,可以求出鹽水和粉筆的總體積.從而求出粉筆的體積.再根據(jù)ρ=求出粉筆的質(zhì)量.二者聯(lián)立求出鹽水密度的表達式。

1)將天平放在水平桌面上,把游碼移至標尺左端零刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中線的左側(cè),他將平衡螺母向右調(diào)節(jié),直至天平橫梁平衡;

2)游碼所對的刻度值為3.4g,這些粉筆頭的質(zhì)量是5g+3.4g=8.4g;

3)由于粉筆疏松多孔并具有吸水性,如果用這種方法測量粉筆頭體積會偏小,會導(dǎo)致密度的測量結(jié)果偏大;

4)圖乙中量筒的讀數(shù)為46mL,粉筆頭的體積是46mL-34mL=12mL=12cm3;

粉筆的密度為ρ粉筆===0.7g/cm3;

(5) 因為粉筆漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F=ρ鹽水gV,

設(shè)燒杯的底面積為S, 粉筆排開水的體積為:V=S(h2h1),

所以G=F=ρ鹽水gS(h2h1),

粉筆的質(zhì)量:m==ρ鹽水S(h2h1)----------------------①,

當粉筆壓入燒杯中,用刻度尺測出此時燒杯中鹽水的深度h3.

粉筆的體積為:V=S(h3h1)

粉筆的質(zhì)量:m=粉筆Vg=粉筆S(h3h1)-----------------------②,

由①②得:

ρ鹽水=ρ粉筆

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