解题思路:将水的密度作为已知条件,根据密度计的工作原理:漂浮条件,浮力与重力相等,列出浮力表达式F浮=ρ液gV排,通过数学中的分式运算写出盐水的密度式、计算出盐的质量.
实验步骤:
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2(或把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度h2);
(1)铅丝的密度比较大,在液体中能够浸没,并且密度计重心偏低越稳定,使密度计能够竖直漂浮在液体中;
(2)根据漂浮条件,密度计在液体中处于漂浮状态,浮力与重力相等,因此密度计在水中与在盐水中所受的浮力相等,即:F浮=ρ液gV排,当液体密度越大时,V排会越小.
(3)在水中时:F浮=ρ水gV排1=ρ水gs(L-h1);
在盐水中时:F浮=ρ盐水gV排2=ρ盐水gs(L-h2)或者:F浮=ρ盐水gV排1=ρ水gsh2;
因为浮力相等所以:ρ水gs(L-h1)=ρ盐水gs(L-h2)或者:ρ水gs(L-h1)=ρ盐水gsh2;
即:ρ盐水=
L−h1
L−h2ρ水或者:ρ盐水=
L−h1
h2ρ水;
(4)盐水质量m=ρ盐水V=1.05g/cm3×400cm3=420g;
根据题意:m=m水+m盐;
V=V水+V盐;
即:m=ρ水(V-V盐)+ρ盐V盐;
代入数据:420g=1g/cm3(400cm3-V盐)+2.6g/cm3V盐;
盐的体积V盐=12.5cm3;
所以盐的质量:m盐=ρ盐V盐=2.6g/cm3×12.5cm3=32.5g.
故答案为:
④把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出液面上竹筷的长度h2(或把土密度计放入盛盐水的烧杯中,静止后用刻度尺测出竹筷浸入液面下的长度h2);
(1)使竹筷能够竖直漂浮在液体中;
(2)漂浮;越小;
(3)
L−h1
L−h2ρ水(或
L−h1
h2ρ水);
(4)32.5.
点评:
本题考点: 液体密度的测量;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 考查了液体密度的测量与计算,密度计的使用与浮力的知识有关,需要学生能够灵活得将密度与浮力联系起来,本题难度较大.