Question

（2005?内江）在科学探究中，某同学根据现有的量筒、烧杯、小蜡块、细线、水等器材，设计了一个测定小蜡块密度的实验方案，其实验步骤如下：
A、用烧杯往量筒里加入适量的水，记下此时水面的示数V₀
B、用细线拴住小蜡块，轻轻放入量筒中的水里，静止时小蜡块浮在水面上，记下此时水面的示数V₁，然后慢慢（尽量不带出水）取出小蜡块．
C、用细线拴住小铁块，轻轻没入量筒中的水里，记下此时水面的示数V₂，然后慢慢取出小铁块．
D、用细线将小蜡块和小铁块捆在一起．
E、将捆在一起的小蜡块和小铁块，又轻轻没入量筒中的水里，记下此时水面的示数V₃，然后又慢慢取出小蜡块和小铁块．
由此可知：小蜡块漂浮时排开水的体积为

V₁-V₀

，小蜡块受到水的浮力为

F_浮=ρ_水g（V₁-V₀）

，小蜡块的总体积为

V=V₃-（V₂-V₀）

，小蜡块的密度为

ρ=

ρ水g(V1-V0)

V3-(V2-V0)

．（水的密度为ρ_水）．

Answer 1

分析：（1）在使用天平和量筒测量固体密度时，先用天平称出物体的质量，然后向量筒中倒入适量的水，读出体积，再把物体浸没在水中，读出水面示数，最后根据密度公式求出物体的密度；
（2）根据所测量物理量求出蜡块的体积，根据公式ρ=

m

V

写出蜡块密度表达式．

解答：解：（1）小蜡块漂浮时排开水的体积为V_排=V₁-V₀，
小蜡块受到水的浮力F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g（V₁-V₀）；
小蜡块漂浮，则F_浮=G_蜡，ρ_水g（V₁-V₀）=m_蜡g；
化简得m_蜡=ρ_水g（V₁-V₀），
（2）因为用细线拴住小铁块，轻轻没入量筒中的水里，记下此时水面的示数V₂，则铁块的体积为V_铁=V₂-V₀，
将捆在一起的小蜡块和小铁块，又轻轻没入量筒中的水里，记下此时水面的示数V₃，所以小蜡块的总体积V=V₃-（V₂-V₀）
则小蜡块的密度ρ=

m

V

=

ρ水g(V1-V0)

V3-(V2-V0)

．
故答案为：V₁-V₀；F_浮=ρ_水g（V₁-V₀）；V=V₃-（V₂-V₀）；
ρ=

ρ水g(V1-V0)

V3-(V2-V0)

．

点评：本题为实验探究题，考查物体密度小于液体密度的物体如何测量物体的浮力，只有在掌握物体浮沉条件的基础上，才能较好的答出，要求学生对基础知识的掌握和灵活应用．