Question

5．小峰在过生日时收到了一个内有“生日快乐”字样的小透明球．小峰想知道小球是玻璃还是水晶制成的，根据所学的知识，他用量筒、小玻璃杯、水来“测量小球密度”．如图为他进行实验的示意图：
（1）请你只针对他这“一次”实验，设计实验记录表格并将数据填写完整；
（2）写出通过分析表中的数据得出结论的过程．

Answer 1

分析 （1）根据图示，表格中应包括玻璃杯漂浮时量筒的示数、小球放入玻璃杯中漂浮在水面上时量筒的示数及小球从玻璃杯中取出放入水中时量筒的示数、小球的密度几项内容；
（2）根据浮沉条件得出小球的重力；
由第一、三次实验得出小球的体积，从而可根据密度计算出小球的密度．

解答 解：（1）表格中应包括玻璃杯漂浮时量筒的示数、小球放入玻璃杯中漂浮在水面上时量筒的示数及小球从玻璃杯中取出放入水中时量筒的示数、小球的密度几项内容，如下表所示：

空玻璃杯漂浮在水面上时量筒的示数V1/ml	小球放入玻璃杯中漂浮在水面上时量筒的示数V2/ml	小球从玻璃杯中取出放入水中时量筒的示数V3/ml	小球的密度ρ球/g/cm3
30	60	40	3

（2）由漂浮条件：F_浮=G_物得：m_物g=ρ_液gV_排
m_球g=（m_杯+球-m_杯）g=ρ_水g（V₂-V₁）…（1分）
V_球=V₃-V₁  
ρ_球=$\frac{{m}_{球}}{{V}_{球}}$=$\frac{（{V}_{2}-{V}_{1}）{ρ}_{水}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$=$\frac{（60c{m}^{3}-30c{m}^{3}）}{40c{m}^{3}-10c{m}^{3}}$×1g/cm³=3g/cm³．

点评 测水晶球的体积用的是常规测法，质量用到了阿基米德原理，让玻璃杯漂浮水面，再将玻璃球放入烧杯，玻璃杯排开水的质量等于玻璃球质量，注意这种技巧．