Question

18．大国同学清明随父母去陵园祭扫，为在陵园中长眠的先烈们献上鲜花．他凝望着烈士纪念碑追思良久，“那么多先烈坚守着让每一位受压迫的中国人都能过上有尊严的幸福生活的强烈信念，出生入死、不惜献出自己宝贵的生命！真是令人敬佩！”此情此景，他不禁热泪盈眶，将手按在胸前下定决心，“作为21世纪的中学生，我要倍加珍惜先烈们用生命换来的幸福生活，铭记历史发奋学习，为祖国更加强大、早日实现中华民族伟大复兴的中国梦而不懈努力！”此时，他的这颗小小少年心装下的却是一个大大的中国．壮哉我中国少年！请你利用自来水、电子台秤、一个底面直径和高均约为20cm的塑料盆、毛巾，结合自己学过的相关科学知识设计一个实验来粗略测量自己心脏的体积．（要求：写出实验步骤．画出实验数据记录表格）

Answer 1

分析 根据人的心脏与人的拳头大小相当，用盆取适量的水，用电子台秤测出盆和水的总质量m₁，再将拳头浸没在水中，注意不要触碰到盆，待水面静止后，记录此时的电子台秤示数m₂，利用公式（m₂-m₁）g=ρ_水gV可求出体积．

解答 解：根据人的心脏与人的拳头大小相当来进行粗略测量；
（1）实验步骤：①用盆取适量的水（水量应保证拳头浸没后无水从盆中溢出），用调好的电子台秤测出盆和水的总质量为m₁，并将数据记录在表格中；
②将拳头竖直向下缓慢地浸没在水中，不要接触到盆底和侧壁，适当微调拳头的位置使手腕的横纹与水面重合，待水面静止后，记录电子台秤示数m₂；
③水给拳头一个向上的浮力，根据力的作用是相互的，拳头给电子台秤一个向下的力，力的大小相等，即（m₂-m₁）g=ρ_水gV，
拳头的体积：V=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）g}{{ρ}_{水}g}$．
（2）根据实验步骤，设计表格如下：

m1/g	m2/g	m2-m1/g	V/cm3

点评 本题主要考查利用浮力和力的作用是相互的概念求体积，关键是设计实验，有一定难度．