Question

4．實驗室有如下器材：水、燒杯、量筒、天平、彈簧測力計、細(xì)線、小金屬塊、一個可以放入量筒中的小玻璃杯．選用上述器材可以測量小金屬塊密度（水的密度ρ_水已知）．
（1）小麗同學(xué)的測量步驟是：①在量筒中倒入適量的水，體積為V₁；②把金屬塊浸沒在量筒水中，此時液面示數(shù)為V₂；③用天平測出金屬塊質(zhì)量為m；④計算金屬塊的密度．
請你指出小麗同學(xué)實驗方案中的不足之處：小金屬塊上沾有水，使其質(zhì)量偏大；
為了更準(zhǔn)確地測出小金屬塊密度，你認(rèn)為合理的實驗順序是③①②④（填序號）．
（2）小明從提供的器材中選取了彈簧測力計、量筒、小金屬塊、細(xì)線、水、燒杯等器材，設(shè)計了另一個實驗方案測出小金屬塊密度．請幫他完成主要的實驗步驟：
①用彈簧測力計測出小金屬塊的重力G；
②在量筒中倒入適量水，體積為V₁；
③把金屬塊浸沒在量筒水中，此時液面示數(shù)為V₂；則所測金屬塊密度的表達(dá)式：ρ=$\frac{G}{（{V}_{2}-{V}_{1}）g}$．

Answer 1

分析 （1）測固體密度時先測質(zhì)量，再測體積，最后算出密度；
（2）選用彈簧測力計、水、細(xì)線、燒杯、小金屬塊等，測出小金屬塊的重力，利用量筒和水測出小金屬塊的體積，再計算出小金屬塊的密度．

解答 解：（1）先測體積，再測質(zhì)量時，金屬塊上有水，會使質(zhì)量變大，從而使得測量值變大．
測固體密度先測質(zhì)量再測體積，故順序應(yīng)為③①②④．
（2）用彈簧測力計測出小金屬塊的重力G；在量筒內(nèi)倒入適量的水，讀出體積V1；用細(xì)線拴住金屬塊，使其完全浸沒在水中，讀出水面到達(dá)的刻度V2；
小金屬塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$；
金屬塊的體積V=V₂-V₁；
則金屬塊密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$=$\frac{G}{（{V}_{2}-{V}_{1}）g}$．
故答案為：
選用器材：水、燒杯、彈簧測力計、細(xì)線、小金屬塊．
主要實驗步驟：（1）小金屬塊上沾有水，使其質(zhì)量偏大；③①②④；
（2）①彈簧測力計；②量筒；③把金屬塊浸沒在量筒水中，此時液面示數(shù)為V₂；$\frac{G}{（{V}_{2}-{V}_{1}）g}$．

點評 測固體的密度初中物理要求較高，方法最基本的有兩種：一是題中被修改的方法，一是利用浮力知識設(shè)計的這一種，要熟練掌握．