(2012·贵州中考)美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时,想知道橡皮泥的密度有多大。课后,他们取了同一块橡皮泥,采用了两种实验方案,来测量橡皮泥的密度。
方案一:选择天平、量筒、水和细线进行实验,操作过程按图甲所示顺序进行。
(1)由图示的实验操作过程,写出通过实验测量出的物理量。
(2)通过什么定义可以计算橡皮泥的密度值,其值是多少kg/m3?
(3)请你评估:这一实验测算的密度结果怎样?(即测量值比真实值是“偏大”“偏小”或“准确”)
方案二:选择弹簧测力计(如图乙)、细线和装有水的杯子。实验过程如下
A.橡皮泥用线系好,挂在弹簧测力计上读出示数F1;
B.将弹簧测力计吊着橡皮泥浸没水中,读出弹簧测力计示数F2。
①请解释F1、F2的物理意义。
②写出橡皮泥浸没水中受到的浮力的表达式。
③根据什么原理可以计算橡皮泥的密度值,并导出表达式。
方案一:(1)读取量筒的示数,利用两次的示数之差可得出橡皮泥的体积;读取天平示数时应将砝码质量与游码示数相加;利用密度的公式可算出橡皮泥的密度。
(2)橡皮泥的体积V=30 cm3-20 cm3=10 cm3;橡皮泥的质量m=10 g+3.4 g
=13.4 g;橡皮泥的密度
(3)分析步骤可看出,先测体积,再测质量,会对橡皮泥的质量造成一定的影响,进而影响到密度的结果。因为先测体积,再测质量时,橡皮泥沾水后会造成质量偏大,因而密度也会偏大。
方案二:用弹簧测力计测量橡皮泥的重力F1,把橡皮泥浸没在水中读出弹簧测力计示数F2,橡皮泥受到的浮力:F浮=F1- F2,由阿基米德原理可知橡皮泥浸没在水中受到的浮力为:F浮=ρ水gV排,则橡皮泥的体积
橡皮泥的质量:所以橡皮泥的密度为:
答案:方案一:(1)橡皮泥的体积V=10 mL橡皮泥的质量m=13.4 g
(2)
(3)偏大
方案二:①F1表示橡皮泥所受的重力,F2表示橡皮泥浸没水中后弹簧测力计的示数。
②F=F1-F2
③根据阿基米德原理
F浮=ρ水gV排
一个鸡蛋沉没在一杯清水中,向水中添加何物,经搅拌可使鸡蛋上浮最终到达水面,在鸡蛋上升过程中,它受到浮力怎样变化:
A. 酒精、变大; B. 食盐、变大; C. 食用油、变大; D. 食盐、不变.