攀登課堂:中考物理壓軸題之密度的特殊測量之巧用漂浮測密度

2020-12-13 攀登課堂

物理小組測量一個不規則小石塊的密度。

(1)將天放在水平工作檯上。天平調平時,把遊碼移到標尺的處觀察到指針偏向分度盤中央刻線的右側,應將平衡螺母 ( ) (選填「左」或「右」)調節。

(2)如圖-1所示小石塊的質量為( ) g,用圖-2所示方法測得小石塊的體積為cm3,則小石塊的密度為( ) kg/m3。

(3)如果天平的砝碼缺失,如何測量小石塊的質量?小組設計了下列兩種測量方案(已知水的密度為ρ水)

方案一 如圖-3所示。

①在量筒中倒入適量的水,水面上放置塑料盒、此時量筒的讀數為V1;

②將小石塊輕輕放入塑料盒內,量筒的讀數為V2;

③上述方法測得小石塊的質量為(用物理量符號表示)。

方案二 如圖-4所示。

①將兩個相同的燒杯分別放在天平左、右託盤中,調節天平平衡

②向右盤燒杯中加水直到天平平衡

③將燒杯中的水全部倒入空量筒中,測出體積

④將小石塊輕輕放入左盤燒杯中

⑤計算小石塊的質量

上述實驗步驟正確的順序為( ) (填序號)。

【答案】(1)零刻度線 左 (2)23.2 10 2.32×103 (3)ρ水(V2-V1) ①④②③⑤

【解析】(1)把天平放在水平工作檯上後,先把遊碼撥至標尺左側的零刻線處,平衡螺母的調節規律是:指針偏右向左調,指針偏左向右調;

(2)砝碼質量加上遊碼在標尺上的讀數即為物體的質量,標尺一大格代表1g,一小格代表0.2g,因此物體的質量為23.2g;物體的體積等於35cm3-25cm3=10 cm3;

(3)當物體漂浮在液面時,所受的浮力與物體自身的重力相等,所以塑料盒內放入小石塊時,小石塊的重力就等於此時排開水的重力,石塊的質量也等於排開水的質量,m石=m水=ρ水(V2-V1);方案二主要先利用小石塊的質量與燒杯中水的質量相等,通過量筒測出燒杯中水的體積,通過mρV水算出水的質量即是石塊的質量。

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