一天,夏雨同学在洗碗时,突然想到要用学过的物理知识来测一下碗的密度.通过几分钟思考后,她找来刻度尺,利用高压锅.水和一只陶瓷碗就测出了这只碗的密度.
实验步骤如下(请你把实验步骤补充完整)
(1)在高压锅内装上适量的水,将刻度尺紧贴锅壁竖直插入水中,让水面位于0刻度处;将碗浸没在锅内的水中,锅内的横截面积为S,记下这时水面的高h,则碗的体积V=________.
(2)要测出这只碗的密度,还需要怎样做?请你写出实验步骤和求密度表达式.
解:(1)碗浸没在水面,碗排开水的体积等于碗的体积,所以碗的体积为:V=Sh.
(2)要测量碗的密度,知道碗的体积,还要测量碗的质量.
测量碗的质量的步骤:将碗漂浮在水面上,记下此时水面的高h'.
碗漂浮在水面上,F
浮=G,
根据阿基米德原理得,F
浮=G
排=ρ
水gV
排=ρ
水gSh',
所以,G=mg=ρ
水gSh',
碗的质量为:m=ρ
水Sh',
碗的密度为:ρ=
=
=
.
故答案为:(1)Sh;
(2)要测出这只碗的密度,还需要测量碗的质量.
步骤:将碗漂浮在水面上,记下此时水面的高h'.
密度表达式:ρ=
.
分析:测量碗的密度,一定要知道碗的质量和体积,体积已经测出,还需要测量碗的质量.
测量碗质量的方法:高压锅内装上适量的水,将刻度尺紧贴锅壁竖直插入水中,让水面位于0刻度处;
将碗漂浮在水面上,记下此时水面的高h'.
碗漂浮在水面上,碗受到的浮力等于碗的重力,碗受到的浮力又等于碗排开水的重力,求出碗的质量.
点评:实验中没有天平时,固体的质量一般借助于漂浮条件和阿基米德原理原理进行测量.
实验中没有量筒,固体的体积一般借助于等体积的水来测量.