问题解决一-测量翠玉手镯的密度:
叶子姐姐有一只翠玉手镯,她想知道手镯的密度.现在给你一个水槽和足量的水、细线、刻度尺、一个正方体木块.
(1)推导出测量翠玉手镯密度的数学表达式;
(2)说明测量步骤.(配图说明)
如图甲,
木块漂浮在水面上:G木=F浮=ρ水gV排=ρ水gSh1,G木=ρ水gSh1--①
如图乙,
手镯放在木块上,木块还是漂浮在水面上:G手+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水gSh2,
G手+G木=ρ水gSh2--②
②-①得,手镯的重力:G手=ρ水gS(h2-h1),
手镯的质量:m手=G手/g=ρ水S(h2-h1),
如图丙,
手镯吊在木块的下端,手镯和木块漂浮在水面上,G手+G木=F'浮=ρ水gV'排=ρ水g(Sh3+V手),
所以,ρ水gSh2=ρ水g(Sh3+V手),
所以,手镯的体积为:V手=S(h2-h3),
手镯的密度:ρ=m手/V手=ρ水(h2-h1)/(h2-h3)
答:实验步骤:
①将木块放入水槽中,用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h1,如图甲;
②将翠玉手镯放在木块上,用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h2,如图乙;
③用细线将翠玉手镯系在木块下方,然后放入水中,用刻度尺测出它的下表面到水面的距离h3,如图丙.
④将上述数据代入公式 ρ=ρ水(h2-h1)/(h2-h3)