一天,夏雨同學在洗碗時,突然想到要用學過的物理知識來測一下碗的密度.通過幾分鐘思考后,她找來刻度尺,利用高壓鍋.水和一只陶瓷碗就測出了這只碗的密度.
實驗步驟如下(請你把實驗步驟補充完整)
(1)在高壓鍋內裝上適量的水,將刻度尺緊貼鍋壁豎直插入水中,讓水面位于0刻度處;將碗浸沒在鍋內的水中,鍋內的橫截面積為S,記下這時水面的高h,則碗的體積V=________.
(2)要測出這只碗的密度,還需要怎樣做?請你寫出實驗步驟和求密度表達式.
解:(1)碗浸沒在水面,碗排開水的體積等于碗的體積,所以碗的體積為:V=Sh.
(2)要測量碗的密度,知道碗的體積,還要測量碗的質量.
測量碗的質量的步驟:將碗漂浮在水面上,記下此時水面的高h'.
碗漂浮在水面上,F
浮=G,
根據阿基米德原理得,F
浮=G
排=ρ
水gV
排=ρ
水gSh',
所以,G=mg=ρ
水gSh',
碗的質量為:m=ρ
水Sh',
碗的密度為:ρ=

=

=

.
故答案為:(1)Sh;
(2)要測出這只碗的密度,還需要測量碗的質量.
步驟:將碗漂浮在水面上,記下此時水面的高h'.
密度表達式:ρ=

.
分析:測量碗的密度,一定要知道碗的質量和體積,體積已經測出,還需要測量碗的質量.
測量碗質量的方法:高壓鍋內裝上適量的水,將刻度尺緊貼鍋壁豎直插入水中,讓水面位于0刻度處;
將碗漂浮在水面上,記下此時水面的高h'.
碗漂浮在水面上,碗受到的浮力等于碗的重力,碗受到的浮力又等于碗排開水的重力,求出碗的質量.
點評:實驗中沒有天平時,固體的質量一般借助于漂浮條件和阿基米德原理原理進行測量.
實驗中沒有量筒,固體的體積一般借助于等體積的水來測量.