要测定蜡烛的密度,有以下可选器材:待测蜡烛、量筒、装水的烧杯、细线、硬金属丝、筷子,实验步骤如下:
(1)将适量的水倒入量筒中,如图甲所示;
(2)将蜡烛轻放入量筒中,如图乙所示;
(3)算出蜡烛受到的浮力F浮=________ N.(g=10N/kg)
(4)用________(选填题中所给的最佳器材)辅助将蜡烛浸没入水中,如图丙所示,蜡烛的体积为________ cm3.
(5)由以上实验数据,算出蜡烛密度ρ蜡=________kg/m3.(g=10N/kg)
解:(3)甲图中水的体积:v1=20mL;
乙图中水面对应的体积:v2=28mL;
放入蜡烛排开水的体积:v排=28mL-20mL=8mL;
蜡烛受到的浮力F浮=ρ水gv排=1×103kg/m3×10N/kg×8×10-6m3=0.08N;
(4)为了将误差降低到最小,因此需用细金属丝辅助将蜡烛浸没入水中;
丙图中水面对应的体积:v3=30mL;
蜡烛的体积:v=30mL-20mL=10mL;
(5)蜡烛的质量:m====0.008kg;
蜡烛密度:ρ蜡===0.8×103kg/m3.
故答案为:(3)0.08;(4)硬金属丝;10;(5)0.8×103.
(1)分别读出甲、乙图中水面对应的体积,两次体积之差等于蜡烛排开水的体积,然后根据F浮=ρ水gv排即可求出蜡烛受到的浮力;
(2)为了不影响蜡烛排开水体积,需选用较细的金属丝使蜡烛完全浸没;并读出丙中水面对应的体积,减去甲中水的体积,即为蜡烛的体积;
(3)根据蜡烛漂浮时浮力等于重力,求出蜡烛的质量,再利用ρ蜡=求出蜡烛的密度.
点评:解决此题要把握住两个关键,一是利用漂浮时的体积,求出蜡烛的质量;二是利用完全浸没时的体积,求出蜡烛的体积,进而求出蜡烛的密度.
联系生活——学习物理妙招:杠杆平衡条件:静止不动匀转动,力乘力臂积相等,支点受力画力线,作出力臂是关键。