解题思路:要想测量矿石的密度,需要测量矿石的质量和体积.在现有器材的条件下,利用排水法,可测出矿石的排水体积.根据漂浮的条件,可以间接求出矿石的质量,用等效替代的方法可最终求出矿石的密度.
要想测量矿石的密度,需要测量矿石的质量和体积.在现有器材的条件下,利用排水法,可测出矿石的排水体积.根据漂浮的条件,可以间接求出矿石的质量.
实验步骤如下:
(1)①长杯子中装入适量水,用刻度尺测出杯内水的深度h1;
②将杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h2;
③用细线系好小石块并放入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h3;
④石块在水中时,用刻度尺测出杯内水的深度h4.
(2)设长杯子的底面积为S,则小石块的体积为V=Sh4-Sh1;
因为石块与杯子一同漂浮在桶中,所以增加的小石块的质量就等于杯子增加的排开水的质量,可得,m=ρ水(Sh2-Sh3),
则小石块的密度为ρ石=[m/V]=
ρ水(Sh2−Sh3)
Sh4−Sh1=
h2−h3
h4−h1ρ水.
答:(1)①长杯子中装入适量水,用刻度尺测出杯内水的深度h1;
②将杯子放入桶内的水中,使杯子竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h2;
③用细线系好小石块并放入杯内水中,杯子继续竖直漂浮在水面上,用刻度尺测出杯子露出水面的高度h3;
④把石块从水中取出,用刻度尺测出杯内水的深度h4.
(2)ρ石=
h2−h3
h4−h1ρ水.
点评:
本题考点: 设计实验测密度.
考点点评: 对本实验的分析依然要从实验的原理入手,重点把握质量与体积的求出过程,这里巧妙借助了等效替代的方法,求得了小石块的质量与体积,值得我们借鉴.