(2012?溫州)小明想測量大米的密度,但由于大米容易吸水,導(dǎo)致體積明顯變化,因此用排水的方法測量大米的體積是不合理的,于是小明進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)和思考.
(1)使用托盤天平稱取5克大米,稱量過程中發(fā)現(xiàn)天平指針偏向右邊(如圖甲).接下來小明應(yīng)如何操作?
向左盤中添加大米直到橫梁平衡
向左盤中添加大米直到橫梁平衡

(2)由于米粒間存在較大間隙,按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積,則會導(dǎo)致測得的體積值偏

      小明思考:能否用排空氣的方法測量大米的體積呢?他設(shè)想將大米與空氣密封在一個(gè)注射器內(nèi),只要測出注射器內(nèi)空氣和大米的總體積及空氣的體積,其差值就是大米的體積.但如何測出空氣的體積呢?
      查閱資料得知,溫度不變時(shí),一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強(qiáng)的乘積是定值.于是進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)二:稱取5克大米并裝入注射器內(nèi)(如圖丙),從注射器的刻度上讀出大米和空氣的總體積,通過壓強(qiáng)傳感器測出此時(shí)注射器內(nèi)空氣壓強(qiáng)為P;而后將注射器內(nèi)的空氣緩慢壓縮,當(dāng)空氣壓強(qiáng)增大為2P時(shí),再讀出此時(shí)的總體積(壓縮過程中大米的體積、空氣的溫度均不變).整理相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表:
注射器內(nèi)空氣壓強(qiáng) 注射器內(nèi)空氣和大米的總體積 注射器內(nèi)空氣體積
壓縮前 P 23毫升 V
壓縮后 2P 13毫升 0.5V
(3)由實(shí)驗(yàn)二測得大米的密度為
1.67
1.67
克/厘米3.(計(jì)算結(jié)果精確到0.01)
分析:(1)因?yàn)橄旅嬗玫降拇竺椎馁|(zhì)量是5g,所以不能取下砝碼,通過撥動(dòng)游碼來達(dá)到橫梁平衡的目的,而是應(yīng)當(dāng)向左盤中添加大米直到橫梁平衡為止;
(2)由于米粒間存在較大間隙,按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積,則會導(dǎo)致測得的體積值偏大;
(3)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和溫度不變時(shí),一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強(qiáng)的乘積是定值.可以得到:P×(23ml-V大米)=2P×(13ml-V大米),根據(jù)此式,求出大米的體積V大米,然后用公式ρ=
m
V
計(jì)算出大米的密度.
解答:解:(1)因?yàn)橄旅鎸?shí)驗(yàn)中用的大米的質(zhì)量為5g,所以5g的砝碼是不能改變的,故應(yīng)當(dāng)向左盤中添加大米直到橫梁平衡為止;
故答案為:向左盤中添加大米直到橫梁平衡為止.
(2)由于米粒間存在較大間隙,按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積,則會導(dǎo)致測得的體積值偏大;
故答案為:大
(3)根據(jù)溫度不變時(shí),一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強(qiáng)的乘積是定值.所以壓縮前注射器內(nèi)空氣的體積:V=23ml-V大米;壓縮后注射器內(nèi)空氣的體積:0.5V=13ml-V大米.根據(jù)題意可以得到:P×(23ml-V大米)=2P×(13ml-V大米),
所以大米的體積V大米=3ml=3cm3,所以大米的密度ρ=
m
V大米
=
5g
3cm3
=1.67g/cm3
故答案為:1.67
點(diǎn)評:此題中因?yàn)榇竺椎捏w積不好直接測量,因此用到間接測量法.通過“溫度不變時(shí),一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強(qiáng)的乘積是定值”來求出大米的體積,再根據(jù)公式ρ=
m
V
求出大米的密度.間接測量法的應(yīng)用很值得借鑒和學(xué)習(xí).
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?溫州)科學(xué)興趣小組為了探究導(dǎo)電液體在體積相同時(shí),其電阻與長度的關(guān)系,于是選取一段可拉伸的乳膠管(乳膠管是絕緣體),灌滿某種導(dǎo)電液體,兩端用金屬塞堵住管口,形成一段長為10厘米的封閉液柱.選擇合適的電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電源等器材連接電路如圖,電源電壓保持12伏不變.
(1)閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處在
A
A
端.
(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為9伏時(shí),記錄第一次電流表示數(shù)并計(jì)算出液柱的電阻.將乳膠管均勻拉長,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),數(shù)據(jù)記錄如下表.
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
液柱長度L/厘米 10 15 20 25
液柱電阻R/Ω 300 670 1204 1870
實(shí)驗(yàn)中第1次電流表的實(shí)數(shù)應(yīng)是
0.03
0.03
安.
(3)查閱資料得知:當(dāng)材料和橫截面積一定時(shí),導(dǎo)體的電阻與其長度成正比.但是通過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)液柱長度變?yōu)樵瓉?倍時(shí),其電阻大大超過原來的2倍.請對此作出合理的解釋:
乳膠管被拉長的過程中液柱的橫截面積變小,故橫截面積變小導(dǎo)致液柱的電阻變大
乳膠管被拉長的過程中液柱的橫截面積變小,故橫截面積變小導(dǎo)致液柱的電阻變大

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?溫州)近年來,許多地區(qū)的冬季出現(xiàn)了極端嚴(yán)寒天氣,給當(dāng)?shù)厝藗兩顜硪欢ㄎ:Γ?BR>(1)極寒天氣容易引發(fā)凍雨,其過程是液態(tài)的降水與溫度低于0℃的物體(如電線、樹枝)接觸形成冰層,這一物態(tài)變化稱為
凝固
凝固

(2)極寒天氣造成路面結(jié)冰,使汽車車輪與路面間的
摩擦力
摩擦力
變小,導(dǎo)致剎車變得困難而易引發(fā)交通事故.
(3)極寒天氣加劇了部分地區(qū)煤、石油等能源的消耗,會在一定程度上導(dǎo)致空氣中的
二氧化碳
二氧化碳
增加,從而易引發(fā)酸雨.

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?溫州)體檢時(shí),常常利用身高體重秤(如圖)測出身高和體重,同時(shí)還可通過身高與體重間的關(guān)系初步判斷肥胖與否.
(1)當(dāng)小明靜止站立于水平放置的身高體重秤上時(shí),他受到的重力與支持力的大小有何關(guān)系?
相等
相等

(2)測得小明的質(zhì)量為60千克.當(dāng)他站立在身高體重秤中央時(shí),雙腳與秤的接觸面積為0.04米2,則小明對身高體重秤的壓強(qiáng)是
15000
15000
帕.(g取10牛/千克)
(3)測量結(jié)果顯示,小明體重正常.合理飲食對保持正常體重非常重要,請你就如何合理飲食提出一點(diǎn)建議:
食物種類多樣,不要挑食
食物種類多樣,不要挑食

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?溫州)為提高學(xué)生安全自救和使用滅火器的能力,學(xué)校開展消防安全演習(xí).
(1)如圖是一種泡沫滅火器局部示意圖,當(dāng)按壓控制桿時(shí),控制桿繞點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng),可打開閥門.滅火器的控制桿相當(dāng)于簡單機(jī)械中的
杠桿
杠桿

(2)打開閥門后,滅火器內(nèi)的物質(zhì)噴射到可燃物上,這不但可以降低可燃物的溫度,而且在可燃物表面形成一層泡沫,起到
隔絕氧氣
隔絕氧氣
作用,從而達(dá)到滅火目的.
(3)演習(xí)過程中,小明用60牛豎直向上的力將滅火器從地面提高0.5米,則小明對滅火器所做的功為
30
30
焦.

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同步練習(xí)冊答案