Question

【題目】物理興趣活動(dòng)課上，老師讓同學(xué)們測(cè)出一只玉石手鐲的密度，如圖所示。除了此手鐲，老師還提供如下器材:一架調(diào)好的天平(無砝碼)、兩個(gè)大小不同的燒杯、一個(gè)量筒、若干細(xì)線、一個(gè)滴管、適量的水。實(shí)驗(yàn)中同學(xué)們發(fā)現(xiàn)由于手鐲較大，無法放入量筒和小燒杯中，只能放入大燒杯中。請(qǐng)你利用上述器材幫助同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)出手鐲的密度。要求:

（1）寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟及需測(cè)量的物理量;

（2）寫出手鐲密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)得量表示)。

Answer 1

【答案】見解析所示

【解析】

(1)主要實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量：

①將大、小燒杯分別放在天平的兩個(gè)盤中，向小燒杯中加水，利用滴管調(diào)節(jié)水量，使天平平衡；

②向量筒中加水，記下水的體積為；

③然后將手鐲放在大燒杯中，量筒中的水緩慢倒入小燒杯中，利用滴管調(diào)節(jié)水量，直至橫梁平衡，記下量筒中剩余水的體積為；此時(shí)往小燒杯加的水的質(zhì)量與手鐲的質(zhì)量相同；

④再向量筒中加入適量的水，記下水的體積為；

⑤把大燒杯放在水平桌面上，向大燒杯中加部分水，用細(xì)線系住手鐲，放入盛水的大燒杯中，用細(xì)線在此時(shí)水面處做一標(biāo)記；

然后取出手鐲，量筒中的水緩慢倒入大燒杯中，利用滴管調(diào)節(jié)水量直至細(xì)線標(biāo)記處，記下量筒中剩余水的體積為；

(2)小燒杯中后來增加的水的質(zhì)量即手鐲的質(zhì)量為：

，

手鐲的體積為：

；

則手鐲的密度為：

。