Question

（2012?和平區(qū)一模）美術(shù)課上同學(xué)們用橡皮泥捏動物模型時，想知道橡皮泥的密度有多大．課后，他們在實驗室選擇了天平、量筒、水和細線進行了實驗操作．

（1）合理的操作順序是（填圖中的序號）：

CAB

．
（2）請你設(shè)計一個實驗表格，并把有圖得到的數(shù)值填入表格并得出結(jié)果．
（3）你能否利用上述器材（或選用上述器材），再設(shè)計一個測量橡皮泥密度的實驗方案．請寫出主要實驗步驟，并寫出密度的最終表達式．

Answer 1

分析：（1）本題主要考查測量固體密度的實驗程序設(shè)計能力和利用密度公式進行計算的能力．對固體密度的測量應(yīng)先稱量質(zhì)量，后測量體積（防止水對固體質(zhì)量的影響，減小測量誤差）．
（2）根據(jù)所測得數(shù)據(jù)來設(shè)計表格．
（3）由物體的浮沉條件可知橡皮泥的重量，由重量即可求得質(zhì)量．即先讀出量筒中水的體積V₁，將橡皮泥浸沒，總體積為V₂，再將橡皮泥做成船狀浮在水面，總體積為V₃，碗狀橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力與重力相等，則求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得質(zhì)量；橡皮泥的質(zhì)量m=ρ_水（V₃-V₁），
由完全沉入水底時水的體積變化可求得橡皮泥的體積，v_橡皮泥=V₂-V₁．
根據(jù)密度公式ρ=

m

V

算出密度．

解答：解：
（1）對固體密度的測量應(yīng)先稱量質(zhì)量，后測量體積（防止水對固體質(zhì)量的影響，減小測量誤差），所以本題的測量順序應(yīng)為：C、A、B．
故答案為：CAB．
（2）因為要測量橡皮泥的質(zhì)量，量筒內(nèi)水的體積、橡皮泥的體積等，設(shè)計表格如下：

橡皮泥質(zhì)量m/g	量筒內(nèi)水的體積V2/cm3	量筒中橡皮泥和水的總體積V2/cm3	橡皮泥的體積 V/cm3	橡皮泥的密度 ρ/（kg．m-3）
13.4	20	30	10	1.34×103

（3）先在量杯中裝入水，體積為V₁，
將橡皮泥浸沒，總體積為V₂，
則橡皮泥體積V=V₂-V₁；
再將橡皮泥做成船狀浮在水面，總體積為V₃，
根據(jù)浮力知識，橡皮泥的質(zhì)量m=ρ_水（V₃-V₁），
故答案為：
①在量杯中倒入適量水，讀出體積為V₁；
②將橡皮泥做成實心，放入量杯水中浸沒，讀出橡皮泥和水的總體積為V₂；
③再將橡皮泥做成船狀，讓其浮在量杯的水面上靜止，讀出水的體積為V₃．
（2）根據(jù)密度公式ρ=

m

V

碗狀橡皮泥漂浮于水面上，故受浮力與重力相等，則求得浮力即可求得橡皮泥的重量，故由二力平衡或漂浮原理可求得質(zhì)量；
即G=F_浮=ρ_水（V₃-V₁）g=mg，
∴橡皮泥m=ρ_水（V₃-V₁）；橡皮泥的體積=V₂-V₁，
∴密度ρ_橡皮泥=

m

V

=

V3-V1

V2-V1

?ρ_水．

點評：本題綜合應(yīng)用密度知識及浮力有關(guān)知識，難度較大，給學(xué)生解題帶來一定困難！本題求解橡皮泥的質(zhì)量是關(guān)鍵，由漂浮于水面上時的浮力與重力相等求得橡皮泥的質(zhì)量，是一道好題，浮力知識是中考必考的一個知識點，需要掌握．