Question

20．如圖甲所示，一生一熟兩個雞蛋，一起放入裝有水的燒杯中，往水中邊加鹽邊攪拌，觀察到原來都沉底的雞蛋有一個先浮出液面．

（1）為了探究先浮出液面的是生雞蛋還是熟雞蛋．小明先用調節(jié)好的天平正確稱出一個生雞蛋的質量為63.4g（天平橫梁恢復平衡時，砝碼數(shù)量和游碼位置如圖乙所示），將這一雞蛋煮熟冷卻后再稱出其質量為62.6g．通過測量還發(fā)現(xiàn)雞蛋煮熟后體積幾乎不變，可以推出雞蛋煮熟后的平均密度將變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”或“不變”）．由此可判斷：先浮出液面的是熟（填“生”或“熟”）雞蛋．
（2）圖甲中，從燒杯側面觀察水中的雞蛋，所看到的是雞蛋A
A．正立放大的虛像　　　　　　　　　　　　　B．正立放大的實像
C．正立等大的虛像　　　　　　　　　　　　　D．倒立等大的實像
（3）為測出生雞蛋密度和浸沒在水中的浮力，小明進行如下操作：
①用天平測量出雞蛋的質量m₁；
②用天平稱出空燒杯的質量m₂；
③將溢水杯裝滿水，把雞蛋輕輕放入溢水杯中并用燒杯接住溢出的水；
④用天平測量燒杯和溢出的水的總質量m₃．
則雞蛋密度的表達式ρ=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$•ρ_水．雞蛋此時受到浮力的表達是F_浮=（m₃-m₂）g（水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對刻度；根據(jù)質量與體積的變化，由密度公式分析答題；沉入液體底部的物體排開液體的體積一定，物體受到的浮力一定，密度小的物體重力小，當液體密度變大時，物體受到的浮力變大，密度小，重力小的物體先上�。�
（2）裝滿水的玻璃杯相當于凸透鏡，可以對物體成正立、放大的虛像．
（3）把雞蛋輕輕放入溢水杯中，排開水的質量m_排=m₃-m₂；求出V_排，而物體浸沒水中時體積V=V_排，用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出物體的密度．根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_水gV_排，求得浮力．

解答 解：（1）由圖可知，雞蛋的質量m=50g+10g+3.4g=63.4g，雞蛋煮熟后，質量變小，體積不變，由密度公式可知，其平均密度變�。幌蛩�中加鹽，先浮出液面的是熟雞蛋，此雞蛋未露出液面的上浮過程中，受到的浮力大于重力．
（2）裝滿水的玻璃杯相當于凸透鏡，它對水中的雞蛋成正立、放大的虛像，故A正確．
（3）把雞蛋輕輕放入溢水杯中，排開水的質量m_排=m₃-m₂；
因為雞蛋浸沒，所以V_排=V=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
物體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$•ρ_水．
雞蛋此時受到浮力F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g×$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$=（m₃-m₂）g．
故答案為：（1）63.4；變�。皇�；（2）A；（3）$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$•ρ_水；（m₃-m₂）g．

點評 測量固體的密度一般用天平測出固體的質量，根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積，最后用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出固體的密度；
在測固體的體積時，注意有時不用量筒，而是借助水這種特殊的物質，先計算出物體浸沒水中受到的浮力，再根據(jù)阿基米德原理算出體積．