小明热爱环保,注意到*电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探...
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小明热爱环保,注意到*电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探究:
他利用如图所示的装置较精确地测出免烧砖的密度.此装置中部是一密封的空心圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘.因为圆筒是空心的,下面挂的小篮又较重,在水中能保持直立漂浮.于是他进行了如下*作:
①从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平如图*所示;
②取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线平如图乙所示,记下砝码的质量m1=95g;
③拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平如图*所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;则小砖块的质量为 g,体积为 cm3,免烧砖的密度为 kg/m3.
【拓展】所示装置置于水中,利用砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于 (含m1、m2的表达式).
【回答】
【考点】固体密度的测量.
【分析】根据等效替代法得出小砖块的质量;
当小砖块放到篮中时,受到水的浮力作用,浮力大小等于示数的变化;
由F浮=ρ液gV排计算出体积,从而可根据ρ=计算出密度.
【解答】解:
(1)由步骤①②可知,加入95g的砝码,竖直杆的标志线位置与原来相同,说明砝码的质量与小砖块的质量相等,则小砖块的质量m=m1=95g;
由步骤③可知,将小块砖放于篮内,由于砖块在水中受到浮力的作用,且竖直杆的标志线位置与原来相同,所以小砖块所受的浮力等于50g砝码所受的重力;
则F浮=m2g=50×10﹣3kg×10N/kg=0.5N;
由F浮=ρ液gV排得,小砖块的体积:
V=V排===5×10﹣5m3=50cm3;
则免烧砖的密度:
ρ===1.9g/cm3=1.9×103kg/m3.
(2)拓展:由(1)可知,物质的密度:ρ====•ρ水.
故*为:95;50;1.9×103; •ρ水.
知识点:测量物质的密度
题型:实验,探究题
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