问题解决:给你一只小烧杯、一把刻度尺、足量的水,请你利用它们测量出一块橡皮泥的密度.
(1)公式推导:
(2)具体测量:
试题答案
解:先在烧杯中装入水,用刻度尺测出水的高度是h,设烧杯的底面积是s,所以水的体积是V=sh,而后再将橡皮泥做成实心球,放人烧杯中,测出此时的水的高度是h1,故此时水的体积是V1=sh1.故橡皮泥的体积是sh1-sh;
将橡皮泥取出后,再将橡皮泥做成小船的形状,让其漂浮在水面上,测出此时水的高度是h2,所以此时水的体积是V3=sh2,所以此时小船排开水的体积是:V排=sh2-sh,故据阿基米德原理可知,此时的浮力是F浮=G排=ρ水gV排=ρ水g(sh2-sh),据漂浮条件可知,F浮=G本=ρ水g(sh2-sh),故橡皮泥的质量是:
m==ρ水(sh2-sh);
所以此时橡皮泥的密度是:ρ===
故答案为:(1)ρ=
(2)
a.先在烧杯中装入水,用刻度尺测出水的高度是h,设烧杯的底面积是S,所以水的体积是V=sh,而后再将橡皮泥做成实心球,放人烧杯中,测出此时的水的高度是h1,故此时水的体积是V1=sh1.故橡皮泥的体积是sh1-sh;
b.将橡皮泥取出后,再将橡皮泥做成小船的形状,让其漂浮在水面上,测出此时水的高度是h2,所以此时水的体积是V3=sh2,所以此时小船排开水的体积是:V排=sh2-sh,故据阿基米德原理可知,此时的浮力是F浮=G排=ρ水gV排=ρ水g(sh2-sh),据漂浮条件可知,F浮=G本=ρ水g(sh2-sh),故橡皮泥的质量是:m==ρ水(sh2-sh);
c.所以此时橡皮泥的密度是:ρ===
试题解析
利用排水法测出橡皮泥的体积V,利用漂浮时浮力知识测出它的重力,进而计算出其质量m,根据公式ρ= 算出密度.
点评:本题难度很大,没有天平和量筒等常用工具,要想到利用浮力知识,还要利用水这种熟悉的材料,设计出借助玻璃管让液体飘浮在水面上,浮力等于重力才能解出答案.
