解:(1)根據(jù)測固體的密度的原理ρ=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/1222.png)
,實驗要測量水晶球的質量和體積,所以要選擇合適的測量質量和體積的器材.
①測量質量器材:因為水晶球質量大約為4--5kg,根據(jù)各測量質量工具的量程進行選擇,可以選用稱量為15㎏的案秤或可稱20斤(1㎏等于2斤)的桿秤.
②測量體積的器材:由于沒有直接測量水晶球體積的工具,所以我們利用排水法得到水晶球的體積,因為水晶球體積較大,250ml的量筒不能適合實驗的需求,所以選用容量足夠大的塑料桶、尼龍網袋(質量和體積均可忽略)和足夠的水.
故答案為:桿秤、塑料桶、尼龍網袋和水;
(2)根據(jù)測量固體密度實驗要求,首先應測量出水晶球的質量m,水晶球的體積不能直接測量,利用水晶球浸沒入水中排開水的體積與水晶球的體積相等來得到水晶球的體積,已知水的密度是常量,排開水的體積可以通過它的質量計算出來,所以,測量裝滿水時塑料桶的質量m
1,然后將水晶球裝入尼龍網袋,緩緩地將水晶球浸沒在裝滿水的塑料桶中,然后取出水晶球,測出塑料桶和剩余水的質量m
2,則排開水的質量=m
1-m
2,根據(jù)密度公式ρ=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15303.png)
,就能求出V
水=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/249120.png)
,根據(jù)阿基米德原理,V
水晶球=V
水,根據(jù)密度公式,就能求出水晶球的密度.
答:①用案秤(桿秤)測出水晶球的質量m.
②用案秤(桿秤)測出裝滿水時塑料桶的總質量m
1;
③將水晶球裝入尼龍網袋,緩緩地將水晶球浸沒在裝滿水的塑料桶中,然后取出水晶球,測出塑料桶和剩余水的質量m
2.
(3)根據(jù)密度公式ρ=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/15303.png)
,已知m
水晶球=m,V
水晶球=V
水=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/249120.png)
,
∴ρ
水晶球=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/515162.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/515163.png)
=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/515164.png)
.
故答案為:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/515164.png)
.
分析:(1)測固體的密度的原理是ρ=
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/latex/1222.png)
,用天平測質量m,利用排水法用量筒測體積V.根據(jù)生活經驗可對水晶球的質量和體積進行初步的估測,從而選定合適量程的器材以供實驗所需;
(2)根據(jù)測量固體密度實驗要求,在測量密度的過程中,可以用工具測量出西瓜的質量;由于沒有直接測量水晶球體積的工具,所以如何測量水晶球的體積是解決此題的關鍵.根據(jù)題意可知此題是利用了水晶球浸沒入水中排開水的體積與水晶球的體積相等來得到水晶球的體積,因此求水晶球排開水的體積這是此題的難點所在.
(3)根據(jù)密度公式,把已知物理量代入公式,求出水晶球的密度表達式.
點評:①由于沒有直接測量水晶球體積的工具,所以如何測量水晶球的體積是解決此題的關鍵.
②關于表達式,式中所用到的物理量應該全部是實驗中測量出的物理量和已知量及常數(shù)量.不能含有任何未知量,這是解這類題目時應該注意的一個地方.