在一次課外活動(dòng)中,老師讓物理課外小組的同學(xué)們共同合作測(cè)一塊小礦石的密度.老師提供的器材有:一根均勻細(xì)棒、兩個(gè)吊盤(質(zhì)量不一定相等)、鐵架臺(tái)和一個(gè)量杯、細(xì)繩、一些細(xì)砂及適量的水,請(qǐng)你根據(jù)上述器材幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)出小礦石密度的實(shí)驗(yàn)方案.要求:
(1)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量;
(2)寫出用測(cè)出的物理量計(jì)算礦石密度的表達(dá)式.

答:(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
①用細(xì)線將細(xì)棒懸掛在鐵架臺(tái)上,將吊盤分別掛在細(xì)棒的兩端,并將量杯放在一吊盤內(nèi),移動(dòng)細(xì)線在細(xì)棒上的位置使細(xì)棒在水平位置上平衡
②將小礦石放在有量筒杯吊盤中,在另一盤中放細(xì)沙,使杠桿再次在水平位置平衡.
③將小礦石從吊盤中取下,向量杯中注水,直至使杠桿又一次平衡.測(cè)出水的體積V1,而小礦石的質(zhì)量等于水的質(zhì)量,即:m=mV1,
④將量杯從吊盤中取下,再向量杯中注入一些水,測(cè)出這時(shí)水的體積V2.將礦石浸沒(méi)在量杯的水中,記下水面所對(duì)的刻度V3
⑤需要測(cè)量的物理量,礦石質(zhì)量:m=mV1,礦石體積:V=V3-V2,
(2)ρ==
分析:(1)可以利用兩次細(xì)桿平衡解決礦石的質(zhì)量問(wèn)題,
第一次平衡:在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的等臂細(xì)桿上,空量杯放在右盤,在左盤放適量的細(xì)砂,空量杯質(zhì)量=細(xì)砂質(zhì)量.
第二次平衡:在第一次天平平衡的基礎(chǔ)上,在左盤再放上小礦石,在右盤的空量杯中慢慢加水,直至天平再次平衡.
空量杯質(zhì)量+水質(zhì)量=細(xì)砂質(zhì)量+礦石質(zhì)量.水質(zhì)量=礦石質(zhì)量
(2)利用一般的方法測(cè)量礦石的體積,在量杯中裝適量的水,記錄此時(shí)量杯中水的體積,將小礦石放入量杯中,記錄此時(shí)量杯中水的體積.求出礦石體積.
(3)求得質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式計(jì)算礦石的密度.
點(diǎn)評(píng):本題在無(wú)天平的情況下,采用兩次細(xì)桿平衡,兩次質(zhì)量相等,求得礦石的質(zhì)量,自制器材測(cè)質(zhì)量,有新意.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

在物理課外小組活動(dòng)時(shí),老師拿來(lái)了外觀上沒(méi)有什么差別的兩杯液體,并且告訴小明和小麗,兩杯液體分別是清水和鹽水,不能用嘴嘗,讓小明和小麗把它們區(qū)分開.
小麗在實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了兩個(gè)完全相同的燒杯,一個(gè)量筒和一臺(tái)沒(méi)有砝碼的天平.小明則借來(lái)了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),一個(gè)鉤碼,一個(gè)燒杯.
(1)請(qǐng)你根據(jù)小明和小麗所準(zhǔn)備的器材,設(shè)想出他們要采用的方法:
小麗的方法:(簡(jiǎn)述操作過(guò)程)
用量筒量出相同體積的水和鹽水,分別倒入兩個(gè)相同的燒杯中,再將兩個(gè)燒杯放在天平左右兩盤,質(zhì)量大的為鹽水
用量筒量出相同體積的水和鹽水,分別倒入兩個(gè)相同的燒杯中,再將兩個(gè)燒杯放在天平左右兩盤,質(zhì)量大的為鹽水

小明的方法:(簡(jiǎn)述操作過(guò)程)
將鉤碼分別浸沒(méi)在水和鹽水中,用測(cè)力計(jì)分別測(cè)出拉力,拉力大的為水
將鉤碼分別浸沒(méi)在水和鹽水中,用測(cè)力計(jì)分別測(cè)出拉力,拉力大的為水

通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)了浮力后,小軍和小民班的同學(xué)在老師的引導(dǎo)下,繼續(xù)對(duì)“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究.
首先,他們對(duì)“浮力的大小與哪些因素有關(guān)”進(jìn)行了猜想,在老師的幫助下將同學(xué)們的猜想歸納如下:
猜想1:浮力的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān);
猜想2:浮力的大小可能與液體的密度有關(guān);
猜想3:浮力的大小可能與物體浸入液體的深度有關(guān);
猜想4:浮力的大小可能與物體浸入液體的體積有關(guān).
(2)小軍所在組的同學(xué)為了驗(yàn)證猜想1和猜想2,選用了體積相同、質(zhì)量不同的三個(gè)圓柱形物體A、B、C并測(cè)出了它們的重分別為4N、4.5N和5N,然后進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn).
①比較圖中序號(hào)為a、b、c的三次實(shí)驗(yàn),得出的結(jié)論是:浮力的大小與
物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)
物體的質(zhì)量無(wú)關(guān)

②比較圖中序號(hào)為
a
a
、
d
d
、
e
e
的三次實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:浮力的大小與液體的密度有關(guān);液體的密度越大,同一物體受到的浮力也越大.
(3)猜想3是小民所在組的同學(xué)提出的,請(qǐng)你舉出一個(gè)生活中的實(shí)例來(lái)支持他們的猜想.
在水下提升打撈的物體時(shí),在物體未到達(dá)水面之前時(shí),施加的拉力保持不變
在水下提升打撈的物體時(shí),在物體未到達(dá)水面之前時(shí),施加的拉力保持不變

(4)小民所在組的同學(xué)為了驗(yàn)證猜想3,選用了與小軍所在組相同的圓柱形物體A,進(jìn)行了f圖所示的實(shí)驗(yàn),得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
物體A:底面積20cm2、高5cm的圓柱體,液體:酒精
實(shí)驗(yàn)序號(hào) 1 2 3 4 5
物體浸入液體的深度h/cm 1 3 5 7 9
受到的浮力F/N 0.2 0.5 0.8 0.8 0.8
分析上表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:
浮力的大小與物體浸入液體的深度無(wú)關(guān),與物體排開液體的體積有關(guān)
浮力的大小與物體浸入液體的深度無(wú)關(guān),與物體排開液體的體積有關(guān)

之后,他們?cè)谂c其他組同學(xué)交流的基礎(chǔ)上,在老師的引導(dǎo)下繼續(xù)進(jìn)行著探究…

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

在一次課外活動(dòng)中,老師讓物理課外小組的同學(xué)們共同合作測(cè)一塊小礦石的密度.老師提供的器材有:一根質(zhì)地均勻的細(xì)棒、兩個(gè)質(zhì)量相等的吊盤、鐵架臺(tái)、一個(gè)燒杯、量筒、細(xì)繩、一些細(xì)沙及足量的水.請(qǐng)你利用上述器材幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)出小礦石密度的實(shí)驗(yàn)方案.要求:
(1)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量;
(2)推導(dǎo)出礦石密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)得量表示)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

在一次課外活動(dòng)中,老師讓物理課外小組的同學(xué)們共同合作測(cè)一塊小礦石的密度.老師提供的器材有:一根均勻細(xì)棒、兩個(gè)吊盤(質(zhì)量不一定相等)、鐵架臺(tái)和一個(gè)量杯、細(xì)繩、一些細(xì)砂及適量的水,請(qǐng)你根據(jù)上述器材幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)出小礦石密度的實(shí)驗(yàn)方案.要求:
(1)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量;
(2)寫出用測(cè)出的物理量計(jì)算礦石密度的表達(dá)式.

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科目:初中物理 來(lái)源:2004年河北省初中物理知識(shí)競(jìng)賽試卷(解析版) 題型:解答題

在一次課外活動(dòng)中,老師讓物理課外小組的同學(xué)們共同合作測(cè)一塊小礦石的密度.老師提供的器材有:一根均勻細(xì)棒、兩個(gè)吊盤(質(zhì)量不一定相等)、鐵架臺(tái)和一個(gè)量杯、細(xì)繩、一些細(xì)砂及適量的水,請(qǐng)你根據(jù)上述器材幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)出小礦石密度的實(shí)驗(yàn)方案.要求:
(1)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟及要測(cè)量的物理量;
(2)寫出用測(cè)出的物理量計(jì)算礦石密度的表達(dá)式.

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