小华想要通过实验测量一下家里新买的小瓷碗的密度,可是实验的老师只给了他一只量筒(量筒的口径比小瓷碗大)和足够的水,请你帮他设计一个可行的实验.要求:(1)写出实验步骤及需要测量的物理量.(2)用你所测量的物理量写出瓷碗密度的表达式.

问题描述:

小华想要通过实验测量一下家里新买的小瓷碗的密度,可是实验的老师只给了他一只量筒(量筒的口径比小瓷碗大)和足够的水,请你帮他设计一个可行的实验.
要求:
(1)写出实验步骤及需要测量的物理量.
(2)用你所测量的物理量写出瓷碗密度的表达式.

(1)实验步骤:①在量筒中装入适量的水,记下水的体积v1
②使小瓷碗漂浮在水面上,记下水的体积v2
③使小瓷碗浸没量筒内的水中,记下水的体积v3
(2)小瓷碗漂浮时,浮力等于重力,即G=Fg(v2-v1),则m=

G
g
=
ρg(v2−v1)
g
(v2-v1),小瓷碗的体积v=v3-v1
∴ρ小瓷碗=
m
v
=
ρ(v2v1)
v3v1

答案解析:(1)由ρ=
m
v
可知,要想测出小瓷碗的密度,需要知道小瓷碗的体积和质量.将小瓷碗放在量筒中,使其漂浮,根据浮力等于重力计算出质量;利用量筒测出小瓷碗的体积.
(2)根据题意,利用密度公式ρ=
m
v
,用测量的质量和体积表示出密度即为小瓷碗密度表达式.
考试点:设计实验测密度.
知识点:根据实验原理,要测密度,就要知道质量和体积.质量可利用天平测量,体积可利用量筒测量.