Question

11．某同学在测小石块密度时，不小心把量筒打碎了，老师又给他补充了一个小瓶，他利用天平、小瓶、水小石块，测出了小石块的密度．
（1）请你写出实验步骤．
（2）写出石块密度的表达式．（用测出的物理量字母和已知量表示）

Answer 1

分析 用天平测出石块的质量，应用等效法测出小石块的体积，然后应用密度公式求出石块的密度．

解答 解：（1）实验步骤：
①用天平测出小石块的质量：m；
②向小瓶中装入适量的水（水能完全淹没石块），测出小瓶及水的质量m₁；
③把小石块放在小瓶中，记下水面的位置，然后取出石块，向瓶中加水，直到水面达到标记处为止，用天平测出此时小瓶与水的质量m₂；
（2）由实验步骤可知，石块排开水的质量为：m_水=m₂-m₁，石块的体积：V=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，
石块的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$；
答：（1）实验步骤如上所述；（2）石块的密度表达式为：ρ=$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$．

点评 本题考查了设计实验测石块的密度，知道实验原理，应用密度公式即可正确解题．