Question

小云的手边只有一个量程合适的弹簧测力计、一只小塑料桶和足量的水，他想测量一块金属的密度，（金属块可以放入小塑料桶中）你认为可以如何测，请写出实验的具体步骤及金属块密度表达式．

Answer 1

分析：根据称重法与排水法分别测出金属的质量与体积，然后再由密度公式求出金属的密度．
①弹簧测力计可以测出重力，可求出质量；
②利用阿基米德原理，测出浮力，计算出金属块的体积；
③根据密度的计算公式计算金属块密度．

解答：解：（1）实验步骤：①用弹簧测力计测出金属块的重力为G，
②将金属块完全浸没在水中记下测力计示数为F，
③根据所测数据求出金属块的质量与体积，然后由密度公式求出金属块的密度．
（2）求金属块的密度：
金属块的质量m=

G

g

，金属块受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV_排，金属块的体积V=V_排=

G-F

ρ水g

，
金属块的密度ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

ρ_水；
故答案为：实验步骤：①用弹簧测力计测出金属块的重力为G，
②将金属块完全浸没在水中记下测力计示数为F，
③根据所测数据求出金属块的质量与体积，然后由密度公式求出金属块的密度．
金属块的密度表达式：ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

ρ_水．

点评：测固体密度的关键是想办法测出物体的质量和体积，在仪器选择受限时，我们可以运用等效替代法，此题中金属块排开水的体积就是它本身的体积．