小红在海边捡到一个精美的小石块,她想测量该石块的密度,于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶(质量不计)、细线、...
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小红在海边捡到一个精美的小石块,她想测量该石块的密度,于是利用家中的长刻度尺、两个轻质小桶(质量不计)、细线、水杯、水,设计并进行了如下试验:
(1)用细线将刻度尺悬挂在晾衣架上,调整悬挂点的位置,当刻度尺在水平位置平衡时,记下悬挂点在刻度尺上的位置O.
(2)向水杯内倒入适量的水,在水面处做一标记,如图*所示.
(3)将石块浸没在该水杯内的水中,不取出石块,将杯中的水缓慢倒入一个小桶中,至杯内水面下降到标记处(石块未露出水面),此时小桶中水的体积 (选填“大于”、“小于”或“等于”)石块的体积.
(4)将石块从水杯内取出,放入另一个小桶中,将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端,移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置,直到刻度尺在 位置恢复平衡,如图乙所示,记下这两个悬挂点到O点的距离分别为l1和l2,则石块的密度ρ石= (用l1、l2和ρ水表示)
(5)实验结束后,小红反思自己的测量过程,由于从水杯内取出的石块沾有水,导致最后的测量结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【回答】
【分析】(3)在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时,可利用本题中(3)的方法来测量其体积.石块的排水体积就是石块的体积;
(4)根据杠杆平衡条件可求得石块的密度;
(5)当将石块从水中拿出时,石片上会沾有水,向烧杯内倒入的水会偏多,根据密度公式可分析出误差.
【解答】解:(3)在如图所示的方法中,不取出石块,将杯中的水缓慢倒入一个小桶中,至杯内水面下降到标记处,这样倒出的水的体积就是石块的体积;
(4)已知当刻度尺在水平位置平衡时,记下悬挂点在刻度尺上的位置O.因此将装有石块和水的两个小桶分别挂在刻度尺的左右两端,移动小桶在刻度尺上悬挂点的位置,直到刻度尺在0位置恢复平衡,根据杠杆平衡条件可知,G石L1=G水L2,
即m石gL1=m水gL2,
ρ石V石gL1=ρ水V水gL2,
ρ石V石L1=ρ水V水L2,
因为倒出的水的体积就是石块的体积,即V石=V水,
则石块的密度ρ石=•ρ水;
(5)取出石块时,石块上会沾有水,因此倒入水的体积大于石块的体积,体积测量偏大.由ρ=可知,测量结果偏小.
故*为:(3)等于;(4)O; •ρ水;(5)偏小.
【点评】固体密度的测量是初中物理的重要实验,一定要熟练掌握.同时还考查了杠杆平衡条件的应用,有一定的综合*.
知识点:各地中考
题型:实验,探究题
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