Question

【題目】小琳想測量一小石塊的密度,老師向她提供了如下器材:一根硬棒、兩個質(zhì)量不等的吊盤、一個足夠大的短粗狀量杯、足量的細(xì)沙及水(已知水的密度為ρ水)，另外還有滴管、藥匙、細(xì)繩和鐵架臺。經(jīng)過認(rèn)真思考后,小琳想用替代法解決此問題，于是用細(xì)繩將硬棒懸掛在鐵架臺上,井把吊盤分別掛在細(xì)棒的兩端;然后將量杯放入一側(cè)吊盤中,移動細(xì)線的懸吊位置使硬棒在水平位置平衡(情形如圖23所示),請你順著以上思路與操作,解答如下問題

(1)寫出接下來的主要實驗步驟及所需測量的物理量

(2)寫出石塊密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測量表示)

Answer 1

【答案】 (1)實驗步驟:

①將石塊放在有量杯的吊盤中,另一盤中放入細(xì)砂,直至細(xì)棒在水平方向平衡;

②將石塊取出,在量杯注入水,直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡,記下此時水的體積V1;

③用量杯測出石塊的體積V (2)石塊密度表達(dá)式ρ=ρ水V1 /V

【解析】解：根據(jù)測量密度的原理，要測石塊的密度就要想辦法測出其質(zhì)量和體積。由實驗器材，利用杠桿平衡條件，首先將石塊放在有量杯的吊盤中，另一盤中放入細(xì)砂，直至細(xì)棒在水平方向平衡；再將石塊取出，在量杯注入水，直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡，記下此時水的體積V1。則石塊的質(zhì)量等于量杯中水的質(zhì)量，由密度公式可得；

利用排水法，用量杯測出石塊的體積V，從而得出石塊的密度。

（1）實驗步驟如下：

①將石塊放在有量杯的吊盤中,另一盤中放入細(xì)砂,直至細(xì)棒在水平方向平衡;

②將石塊取出,在量杯注入水,直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡,記下此時水的體積V1;

③用量杯測出石塊的體積V

（2）石塊密度表達(dá)式；