Question

3．某同學(xué)為了測(cè)量一個(gè)不吸水的木塊的密度．所用的實(shí)驗(yàn)器材有：電子秤、裝有適量水的燒杯和一根足夠長(zhǎng)的細(xì)鋼針．
（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)幫助他補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟．
①將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零；
②將木塊放在電子秤上，記錄電子秤的示數(shù)為m₁；
③將裝有適量水的燒杯放在電子秤上，記錄電子秤的示數(shù)為m₂；
④用細(xì)鋼針將木塊壓入燒杯內(nèi)的水中浸沒(méi)，不與燒杯相接觸，靜止后，記錄電子秤的示數(shù)為m₃；
⑤木塊密度的表達(dá)式ρ_木=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$ρ_水．（已知水的密度為ρ_水）
（2）如果實(shí)驗(yàn)中用足夠長(zhǎng)的較粗的棒代替細(xì)鋼針，則測(cè)得的木塊的密度會(huì)偏�。�

Answer 1

分析 計(jì)算密度的公式為ρ=$\frac{m}{V}$；木塊的密度可以通過(guò)電子秤直接稱量出來(lái)；木塊的體積可以通過(guò)排水法求出來(lái)．

解答 解：（1）①將電子秤放在水平桌面上并清零；
②將木塊置于電子秤上，記錄電子秤示數(shù)為m₁；即木塊的質(zhì)量為m₁；
③將裝有適量水的燒杯置于電子秤上，記錄電子秤示數(shù)為m₂；
④用細(xì)鋼針將木塊壓入燒杯內(nèi)的水中浸沒(méi)，不與燒杯相接觸，靜止后，記錄電子秤示數(shù)為m₃；
⑤密度表達(dá)式的推導(dǎo)：
在步驟4中木塊全部浸入水中，則木塊會(huì)受到浮力的作用，根據(jù)物體間力的作用是相互的，水給木塊一個(gè)向上的力，木塊就會(huì)給水一個(gè)向下的力，即木塊受到的浮力等于木塊對(duì)水的壓力；
比較步驟3、4可知，木塊排開(kāi)水的質(zhì)量m_排=m₃-m₂；
則木塊的體積即排開(kāi)的水的體積為：V=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}{-m}_{2}}{{ρ}_{水}}$；
木塊的密度為：ρ=$\frac{{m}_{1}}{V}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$ρ_水．
（2）如果實(shí)驗(yàn)中用足夠長(zhǎng)的較粗的棒代替細(xì)鋼針，則木塊木塊的體積即排開(kāi)水的體積變大，所以測(cè)得的木塊的密度會(huì)偏�。�
故答案為：（1）④用細(xì)鋼針將木塊壓入燒杯內(nèi)的水中浸沒(méi)，不與燒杯相接觸；⑤$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$ρ_水；（2）�。�

點(diǎn)評(píng) 由天平和量筒測(cè)量固體的密度是比較簡(jiǎn)單的測(cè)量固體密度的實(shí)驗(yàn)，如果只有天平或只有量筒測(cè)量固體的密度有一定的難度，沒(méi)有天平，也沒(méi)有量筒測(cè)量固體的密度難度會(huì)更大．