實驗室測密度通常采用天平和量筒為測量工具,測量原理是ρ=mV??茖W項目化學習小組進行思考與實驗,制作出多種可直接測量液體密度的簡易“液體密度儀”。(阿基米德原理F浮=G排=ρ液gV排)
項目一:利用輕質(zhì)桿秤制作“液體密度儀”
步驟I:按圖甲用細木條制作好輕質(zhì)桿秤(自身質(zhì)量忽略不計),提起提紐,移動秤砣(小螺母),當桿秤水平平衡時,用筆將此時秤砣的懸掛點B標記為“0g/cm3”刻度。
步驟Ⅱ:按圖乙將大螺母浸沒在水中(浸沒且不碰底),提起提紐,移動秤砣,當桿秤水平平衡時,用筆將此時秤砣的懸掛點C標記為“1g/cm3”刻度。再將BC兩刻度之間間距分為10等份。
步驟Ⅲ:將燒杯中的水換成某種待測液體,按步驟Ⅱ方法操作,移動秤砣,當桿秤再次水平平衡時,讀出對應(yīng)的密度刻度。
m
V
測量原理:ρ液(問題起點)—F浮—FA—L力臂(問題終點); 原理推導:根據(jù)甲圖中的杠桿平衡條件列出“式1”:m1g×OA=m2g×OB; 根據(jù)乙圖中的杠桿平衡條件列出“式2”:(m1g-F浮)×OA=m2g×OC; 兩式相減得到“式3”:F浮×OA=m2g×BC; |
(1)請結(jié)合“式3”和阿基米德原理,對步驟Ⅱ中直接將BC兩刻度之間分為10等份(即待測液體密度與BC大小成正比)的合理性進行解釋:
由式3和阿基米德原理可得,ρ液gV大螺母×OA=m2g×BC,即ρ液=×BC,由于m2、V大螺母、OA都是定值,所以ρ液與BC成正比
m
2
V
大螺母
×
OA
由式3和阿基米德原理可得,ρ液gV大螺母×OA=m2g×BC,即ρ液=×BC,由于m2、V大螺母、OA都是定值,所以ρ液與BC成正比
。m
2
V
大螺母
×
OA
(2)為提升上述密度計測量的精確度,在不改變提紐O的前提下,請你提出一項改進措施:
增大OA的長度
增大OA的長度
。項目二:制作力—電轉(zhuǎn)換的“液體密度儀”。
小組設(shè)計了如圖丙所示的電路。電路中電源電壓U為9伏,電流表選用0~0.6A量程,定值電阻R0的阻值為10歐,R是力敏電阻,其阻值與所受壓力FB的關(guān)系如圖丁所示。已知A點懸掛的大螺母質(zhì)量為0.7千克,體積為3.5×10-4m3,力臂OA:OB=10:1。
(3)在電流表上標記“0g/cm3”的刻度:當沒有液體,讓大螺母直接懸掛A點下方,閉合開關(guān),求此時電流表的示數(shù)。
(4)若大螺母浸沒于某液體中時,電流表示數(shù)為0.3安,則此液體的密度為
1.2×103kg/m3
1.2×103kg/m3
。【考點】科學探究.
【答案】由式3和阿基米德原理可得,ρ液gV大螺母×OA=m2g×BC,即ρ液=×BC,由于m2、V大螺母、OA都是定值,所以ρ液與BC成正比;增大OA的長度;1.2×103kg/m3
m
2
V
大螺母
×
OA
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:100引用:1難度:0.5
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發(fā)布:2024/11/13 18:30:1組卷:10引用:3難度:0.5 -
2.小明在課堂見老師拿單擺做了相關(guān)實驗后,對它產(chǎn)生了濃厚的興趣,并提出疑問:單擺來回擺動一次所需的時間是否和擺錘的質(zhì)量有關(guān)?為了研究這一問題,在老師的幫助下,小明利用支架、細線、長紙板、細沙、沙漏(細沙能勻速流出)進行了如下實驗。
實驗一:將細沙倒入沙漏,同時將沙漏向一側(cè)拉開一定角度后釋放,讓單擺擺動起來,一段時間后,形成的沙堆如圖甲(紙板上的虛線O1O2位于沙漏靜止時的正下方)所示:兩邊細沙多,中間細沙少。
實驗二:如圖乙,將沙漏向一側(cè)拉開一定角度后釋放的同時,以V1速度勻速拉動下方紙板。
1;一段時間后,形成紙板1上的沙堆曲線,如圖丙所示。
實驗三:另取紙板2,同實驗二的操作,但以V2速度勻速拉動下方紙板2,形成紙板2上的沙堆曲線。
(1)由實驗一可知,單擺從一端擺動到另一端的過程中速度大小如何變化?。
(2)在實驗二后,小明又進行了一些簡單操作,得出單擺來回擺動一次所需時間和擺錘質(zhì)量無關(guān)。請簡述小明進行的操作以及獲得的能支持上述結(jié)論的證據(jù)。。
(3)取紙板2中沙堆曲線CD部分與紙板1中AB部分進行比較,如圖丁所示。經(jīng)測量CD=AB,若紙板1的移動速度V1=3米/秒,則紙板2的移動速度V2=米/秒。發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:5引用:2難度:0.5 -
3.小東和小明分別購買了兩種皮球。小東說:“我的皮球彈性比你的好。”小明說:“我希望你能證實你的說法?!闭埬銕椭|選擇下列哪個方案來解決問題( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/5 21:30:1組卷:5引用:5難度:0.5
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