Question

6．小麗同學(xué)的媽媽買了一枚戒指，小麗想知道這枚戒指的密度，于是找到同學(xué)小燕一起來(lái)到了實(shí)驗(yàn)室，看到實(shí)驗(yàn)室里有如下器材：天平、量筒、彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、細(xì)線、水、一個(gè)可以放入量筒中的小玻璃杯．
小麗同學(xué)從中選用了部分器材，在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)出了這枚戒指的密度．她的操作過(guò)程如下：
①在量筒中倒入適量的水，體積為V₁；
②把戒指浸沒(méi)在量筒里的水中，此時(shí)液面示數(shù)為V₂；
③用天平測(cè)出戒指的質(zhì)量為m；
④計(jì)算出戒指的密度．
（1）小燕同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里看完小麗的操作過(guò)程后，認(rèn)為小麗的實(shí)驗(yàn)方案有明顯的不足之處．請(qǐng)你說(shuō)出小麗的實(shí)驗(yàn)方案中的不足之處及其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響：偏大．
（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)得戒指的密度，你認(rèn)為更合理的實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)當(dāng)是③①②④（填序號(hào)）．
（3）請(qǐng)你用彈簧測(cè)力計(jì)代替天平，重新設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)幫小麗測(cè)出戒指的密度，寫(xiě)出你用到的器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、細(xì)線、燒杯、戒指；你計(jì)算戒指密度的表達(dá)式ρ=$\frac{G}{G-F}$ρ_水．

Answer 1

分析 （1）先測(cè)量體積，會(huì)使戒指上沾有水，戒指的質(zhì)量測(cè)量不準(zhǔn)確；
（2）測(cè)固體密度時(shí)先測(cè)質(zhì)量，再測(cè)體積，最后算出密度；
（3）選用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出戒指的重力，利用浮力知識(shí)測(cè)出戒指的體積，再計(jì)算出戒指的密度．

解答 解：（1）先測(cè)體積，再測(cè)質(zhì)量時(shí)，金屬塊上有水，會(huì)使質(zhì)量變大，從而使得測(cè)量值變大．
（2）測(cè)固體密度先測(cè)質(zhì)量再測(cè)體積，順序應(yīng)為③①②④．
（3）實(shí)驗(yàn)器材：彈簧測(cè)力計(jì)、水、細(xì)線、燒杯、戒指；
用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出戒指的重力G，將戒指浸沒(méi)水中讀出測(cè)力計(jì)示數(shù)為F，
根據(jù)阿基米德原理：F_浮=ρ_水gV_排，戒指體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
則戒指密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-F}$ρ_水．
故答案為：（1）偏大；（2）③①②④；（3）彈簧測(cè)力計(jì)、水、細(xì)線、燒杯、戒指；ρ=$\frac{G}{G-F}$ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體的密度初中物理要求較高，方法最基本的有兩種：一是題中被修改的方法，一是利用浮力知識(shí)設(shè)計(jì)的這一種，要熟練掌握．