Question

20．利用彈簧測力計、細(xì)線、燒杯和水，設(shè)計測量小礦石的密度方案．寫出測量步驟和計算表達(dá)式．

Answer 1

分析 用彈簧測力計測出石塊的重力，根據(jù)m=$\frac{G}{g}$求出質(zhì)量m；再將石塊完全浸沒在水中，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)，根據(jù)F_浮=G-F_示求出浮力，根據(jù)阿基米德原理即可求出石塊浸沒時排開水的體積，即石塊的體積；最后根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出石塊的密度．

解答 解：
（1）步驟：①用彈簧測力計測出石塊重力G；
②將石塊浸沒在燒杯的水中，讀出此時測力計示數(shù)為F_示；
（2）計算表達(dá)式：
石塊質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$；
石塊受到的浮力為F_浮=G-F_示，
根據(jù)阿基米德原理：F_浮=G-F_示=ρ_水gV_排，
則石塊的體積：V=V_排=$\frac{G-{F}_{示}}{{ρ}_{水}g}$，
石塊密度的表達(dá)式：ρ=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-{F}_{示}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G{ρ}_{水}}{G-{F}_{示}}$．

點評 測量固體的密度只有彈簧測力計，沒有量筒，需要間接測量固體的質(zhì)量和體積，采用等效替代的方法．初中測量固體密度的實驗題變化多樣，有天平和量筒是實驗是很基礎(chǔ)的，沒有天平或沒有量筒的實驗有一定的難度．