Question

【题目】小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。于是小刚设计了以下实验步骤

A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示，记录塑料球质量为m；

B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为；

C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为；

D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的示数为；

E．利用密度公式计算出结果。

根据上述实验过程，回答下列问题：

（1）实验中使用天平测出塑料球的质量______g，计算出塑料球的密度______；

（2）实验拓展：

①实验中若不用天平，只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度。请你写出这个操作步骤： _________；

②根据你补充的步骤，推导计算塑料球密度的表达式_____。（用字母表示，水的密度为）。

Answer 1

【答案】11.2 0.56 将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4 ρ水

【解析】

(1)[1]游码对应的刻度值是1.2g，塑料球的质量

m=10g+1.2g=11.2g

塑料球的体积

V=V2-V3=46ml-26ml=20ml=20cm3

[2]塑料球的密度

ρ==0.56g/cm3

(3)①[3]若不用天平，利用浮力的方法求出塑料球的质量，让塑料球漂浮在图b的量筒中，记下水面到达的刻度V4；

②[4]塑料球的重力等于浮力等于塑料球排开水的重力，所以，塑料球的质量等于塑料球排开水的质量，所以塑料球的质量

m=(V4-V1)ρ水

塑料球的体积

V=V2-V3

ρ=ρ水