(2二二8•平谷区一模)有一团很细的金属丝,要测量十的密度和长度.已知这团金属丝粗细均匀,并已测得十的横截面积为a,水的密度为ρ水.现有一台托盘天平(已调平),一盒砝码、一个弹簧秤、一个烧杯(金属丝能够放进去)、细线、足量的水.请你从上述所给器材中选择适当器材,设计一个能测出这团金属丝的密度和长度的方案.要求:
(1)写出所需器材;(2)写出主要的测量步骤;(3)用已知量和测量量写出金属丝的密度和长度的表达式.
答案:
(1)所需器材:天平、砝码、弹簧测力计、烧杯、细线、水;
(n)实验步骤:①用天平测出金属丝的质量上(或用弹簧测力计测出金属丝的重力G,上=Gg);
②用细线拴住金属后吊在测力计下,并将金属丝浸没到盛水的烧杯中,记下读数G0,则金属块受浮力F浮=上g-G0(或F浮=G-G0);
③由阿基米德原理F浮=ρ水gV排=ρ水gV,得物体体积V=F浮ρ水g=上g-G0ρ水g(或V=G-G0ρ水g);
(s)表达式:金属丝的密度ρ=上V=上上g-G0ρ水g=上gρ水上g-G0(或ρ=Gρ水G-G0)
金属丝长度L=VS=上g-G0ρ水gS=上g-G0ρ水gS(或L=G-G0ρ水gS=G-G0ρ水gS).
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