Question

（2011?豐臺(tái)區(qū)一模）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：一個(gè)帶支架的杠桿、一個(gè)符合本實(shí)驗(yàn)要求的鉤碼（鉤碼質(zhì)量已知）、質(zhì)量不同的正方體實(shí)心鐵塊若干、兩段細(xì)繩、刻度尺．要求利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明“同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積成正比．”
（1）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟：
（2）設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)的目的是要證明“同種物質(zhì)，質(zhì)量與體積成正比”，那么就選擇鐵塊來(lái)作為研究對(duì)象，體積可用刻度尺來(lái)進(jìn)行測(cè)量，而鐵塊的質(zhì)量則要通過(guò)杠桿，利用杠桿的平衡條件借助鉤碼的質(zhì)量計(jì)算出來(lái)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①調(diào)節(jié)杠桿平衡螺母，使杠桿在水平位置平衡；
②用刻度尺測(cè)量正方體鐵塊的邊長(zhǎng)a，并把a(bǔ)記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中；
③用細(xì)繩把鐵塊和鉤碼系好分別懸掛在杠桿支點(diǎn)兩側(cè)，鉤碼的質(zhì)量用m_碼表示，鉤碼懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離用L₁表示，鐵塊懸掛點(diǎn)到支點(diǎn)的距離用L₂表示，調(diào)節(jié)鐵塊和鉤碼的懸掛位置使杠桿水平平衡，用刻度尺分別測(cè)量L₁和L₂，并把m_碼、L₁、L₂記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格中；
④更換鐵塊5次，依照步驟②③，將各次的a、m_碼、L₁、L₂記錄在表格中；
⑤利用V=a³，計(jì)算各個(gè)正方體鐵塊的體積V，用m_鐵=

L1m碼

L2

，計(jì)算出各個(gè)鐵塊的質(zhì)量，并將V、m_鐵的數(shù)據(jù)記錄在表格中．
（2）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：

a/m
V/m3
m碼/kg
L1/m
L2/m
m鐵/kg

點(diǎn)評(píng)：明確實(shí)驗(yàn)的目的是研究質(zhì)量與體積的關(guān)系，而這里并未給出測(cè)直接體積和質(zhì)量的工具，因此這就成了本實(shí)驗(yàn)要解決的主要問(wèn)題．運(yùn)用杠桿的平衡條件，借助已知質(zhì)量的鉤碼來(lái)得出鐵塊的質(zhì)量是本實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)，最終通過(guò)多種知識(shí)的綜合運(yùn)用解決了這一問(wèn)題，非常值得我們借鑒的思考．