Question

【题目】在小明过生日的那天，小明的爸爸送给了他一部iPhone8（你要没做过前两次滴月考卷子，你根本不造介里边儿唆滴似嘛，呵呵……），同时又送给了小明的妈妈一个和田玉的项链坠儿。小明拿起iPhone8就拍照发朋友圈，想秀秀爸爸妈妈的恩爱。几秒钟他就得到了一条简单的回复：真的假的？小明问度娘得知：和田玉是白色软玉的特定名称，其主要矿物质是透闪石和阳起石，正常密度在2.95×103kg/m3左右。他想要测量它的真实密度，看看这块玉到底是真是假。

他手边能够找到的测量工作有：弹簧测力计（量程为5N、分度值为0.2N）、天平（量程为210g、分度值为0.2g）、规格为200mL的烧杯、细线、足量的水。

（1）请你帮助他写出实验步骤，要包含需要测量的物理量。

（2）写出计算和田玉密度的表达式，用测量量表示。

Answer 1

【答案】（1）见解析（2）ρ水

【解析】

（1）由于该和田玉的重量较轻，而弹簧测力计的分度值比较大，用它来进行测量时误差较大，故应用天平进行测量，用天平测物体的体积时用到了浮力知识，具体步骤如下：

①使用已调好的天平测量和田玉的质量记作m；

②在烧杯中装入适量的水,用已调好天平测量烧杯与水的总质量,记作m0；

③用细线系好和田玉,是和田玉完全浸没在烧杯水中,不接触容器,用已调好的天平测量此时的总质量,记作m1；

参考图示如下：

（2）和田玉完全浸没在烧杯水中,不接触容器,用已调好的天平测量此时的总质量m1；

对烧杯底部压力的变化,△F压=(m1m0)g，

根据力的作用是相互的可得和田玉的浮力：F浮=△F压=(m1m0)g，

物体完全浸没在水中,V=V排，

根据阿基米德原理：V排= = =，

和田玉密度：ρ和田玉= == =×水.