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  • 物理問題:利用“等容法”和“浮力法”測(cè)密度

    物理問題:利用“等容法”和“浮力法”測(cè)密度
    (1)在沒有量筒的情況下,等容法測(cè)未知液體和固體的密度的方法是什么?
    (2)在沒有天平、量筒的條件下,借助彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧秤)來(lái)測(cè)量未知固體密度的方法是什么?
    物理人氣:735 ℃時(shí)間:2019-08-20 07:13:13
    優(yōu)質(zhì)解答
    1.等容法:
    (1)在沒有量筒(或量杯)的條件下,可借助水和其他容器來(lái)測(cè)量未知液體的密度.例如:給你一個(gè)托盤天平,一只空墨水瓶和足量的水,如何測(cè)出牛奶的密度?根據(jù)ρ=m/V,只要測(cè)出質(zhì)量m和其對(duì)應(yīng)的體積V就行.可以先后分別用水和牛奶將瓶裝滿,用天平測(cè)出它們的質(zhì)量,根據(jù)水的質(zhì)量和水的密度,求出水的體積,即是瓶的容積,也是牛奶的體積.
    (2)在沒有量筒(或量杯)的條件下,也可借助水和其他容器來(lái)測(cè)量未知固體的密度.例如:給你一個(gè)托盤天平,兩個(gè)干燥潔凈的大小不一的燒杯和足量的水,如何測(cè)出不規(guī)則固體塊的密度(不規(guī)則固體塊可以完全沉沒于水中,且不溶解于水、不吸水、不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng))?可先用天平稱出不規(guī)則固體塊的質(zhì)量(m)以及較大燒杯的質(zhì)量,將小燒杯裝滿水(不缺少,也不外溢),把不規(guī)則固體塊沉入水中,同時(shí)用較大的燒杯盡可能地全部接受溢出的水,再稱較大燒杯+溢出水質(zhì)量,則可計(jì)算出溢出水的質(zhì)量,根據(jù)公式計(jì)算溢出水的體積,因?yàn)橐绯鏊捏w積=不規(guī)則固體塊的體積,根據(jù)ρ=m/V即可求得密度.
    2.浮力法:在沒有天平、量筒的條件下,可借助彈簧測(cè)力計(jì)(彈簧秤)來(lái)測(cè)量未知固體密度.這是阿基米德浮力定律在測(cè)固體物質(zhì)密度方面的應(yīng)用,實(shí)際為變化的排水法.具體方法簡(jiǎn)單敘述如下:
    (1)用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出不規(guī)則固體F1,此時(shí)F1=G=mg,得m= F1/g;
    (2)將不規(guī)則固體用細(xì)繩掛在彈簧測(cè)力計(jì)上,并緩慢移于水中,至完全浸沒,測(cè)出F2,此時(shí)F2=mg-F浮,又F浮=ρ液Vg,所以,F2=mg-ρ液Vg= F1-ρ液Vg,即V= (F1-F2)/ρ液g,所以ρ液=m/V=(mgρ液)/(F1-F2).
    備注:上述方法,節(jié)省了天平和量筒,但需要知道輔助液體的密度(一般選用水),以及給定重力加速度g值(g通常取9.8N/kg或10N/kg).
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