Question

9．給你一塊立方體木塊、細(xì)線、水槽、刻度尺、水、怎樣側(cè)一枚戒指的密度？寫出步驟、畫圖、表達(dá)式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)選定的實驗器材，結(jié)合實驗原理，圍繞著測量出的物體漂浮時，浮力等于排開水的質(zhì)量相等，結(jié)合它們的體積和水的密度可求出戒指的密度．
（1）要根據(jù)設(shè)計的測量思路及原理來確定．利用浮力的知識來判斷排開水的質(zhì)量；借助與刻度尺和排開水的量計算戒指的體積；
（3）戒指密度的表達(dá)式要根據(jù)計算公式利用測得量與已知的常數(shù)值來表示．

解答 解：（1）實驗步驟：
①用刻度尺測量正方體木塊的邊長為L；
②先在水槽中加入適量的水，然后讓木塊漂浮在水面上的，用刻度尺測量木塊露出水面的長度L₁，則G_木塊=G_排水1=ρ_水gL²（L-L₁）----------①；
③將戒指放在木塊上，用刻度尺測量出木塊露出水面的長度L₂，則G_木塊+G_戒指=G_排水2=ρ_水L²（L-L₂）；
化簡后可得：G_戒指=ρ_水gL²（L-L₂）-ρ_水gL²（L-L₁）=ρ_水gL²（L₁-L₂）=----------②；
④先用刻度尺測量出水槽的長a、寬b；然后再測量出水槽中水的深度L₃，最后將戒指指放入水中，并用刻度尺測量出水槽中水的深度L₃，則戒指的體積：s=abL₃---------③；
（2）方框內(nèi)畫出實驗裝置圖如圖：

（3）表達(dá)式為：ρ_戒指=$\frac{{L}^{2}（{L}_{1}-{L}_{2}）}{ab{L}_{3}}$ρ_水．

點評 本題考查實驗探究中的設(shè)計、步驟和表達(dá)式．測密度的實驗應(yīng)注意在沒有測量質(zhì)量和體積的條件下轉(zhuǎn)換角度分析，利用木塊漂浮在水面的條件解決．