测固体的密度.
一个固体A的密度小于水的密度.小宁同学在已知水的密度ρ水的情况下,想用下列方法测出它的密度.器材有:待测固体A(密度小于水的密度),金属块B(密度大于水的密度),一个毫米刻度尺,圆柱形水杯一个(水杯里面装入适量的水),细线.
实验步骤:
(1)把金属块B放入水杯中,如图甲所示.用刻度尺测出水杯内水面到杯底的高度,记为h1
(2)把固体A轻轻放入水杯中.静止时如图乙所示.用________测出水面到水底的高度,记为________.
(3)用一段长度适当的细线,把固体A和金属块B分别系在细线的两端,并放入水杯中,静止时如图丙所示.用________,记为________.
(4)固体的密度是:ρ=________.
解:把金属块B放入水杯中,用刻度尺测出水杯内水面到杯底的高度h1.
把固体A轻轻放入水杯中.固体漂浮在水面上,用刻度尺测出水面到水底的高度h2.
因为固体漂浮在水面上,所以G固=F浮=G排水,
所以,m固=m排水=ρ水V排水=ρ水S(h2-h1)(S为烧杯的底面积),
用一段长度适当的细线,把固体A和金属块B分别系在细线的两端,并放入水杯中,用用刻度尺测出水面到水底的高度,记为h3.
固体的体积为V=S(h3-h1)(S为烧杯的底面积),
固体的密度是:ρ==ρ水.
故答案为:(2)刻度尺;h2.
(3)用刻度尺测出水面到水底的高度;h3.
(4)ρ=ρ水.
根据阿基米德原理和漂浮条件知,固体的重力等于固体排开液体的重,求出固体的质量.
利用排水法,根据甲、丙求出固体的体积.
测出质量和体积,根据密度公式求出固体密度.
点评:一般情况下由天平测量固体的体积,有量筒测量固体的体积,根据密度公式求出固体的密度.此题即没有天平,也没有量筒,而是根据漂浮和阿基米德原理测量固体的质量,利用排水法测量固体的体积,这给固体密度的测量提供了一个很好的方法.