Question

9．給你一塊立方體木塊、細(xì)線、水槽、刻度尺、水、怎樣側(cè)一枚戒指的密度？寫出步驟、畫圖、表達(dá)式．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)選定的實(shí)驗(yàn)器材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理，圍繞著測(cè)量出的物體漂浮時(shí)，浮力等于排開水的質(zhì)量相等，結(jié)合它們的體積和水的密度可求出戒指的密度．
（1）要根據(jù)設(shè)計(jì)的測(cè)量思路及原理來(lái)確定．利用浮力的知識(shí)來(lái)判斷排開水的質(zhì)量；借助與刻度尺和排開水的量計(jì)算戒指的體積；
（3）戒指密度的表達(dá)式要根據(jù)計(jì)算公式利用測(cè)得量與已知的常數(shù)值來(lái)表示．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用刻度尺測(cè)量正方體木塊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)；
②先在水槽中加入適量的水，然后讓木塊漂浮在水面上的，用刻度尺測(cè)量木塊露出水面的長(zhǎng)度L₁，則G_木塊=G_排水1=ρ_水gL²（L-L₁）----------①；
③將戒指放在木塊上，用刻度尺測(cè)量出木塊露出水面的長(zhǎng)度L₂，則G_木塊+G_戒指=G_排水2=ρ_水L²（L-L₂）；
化簡(jiǎn)后可得：G_戒指=ρ_水gL²（L-L₂）-ρ_水gL²（L-L₁）=ρ_水gL²（L₁-L₂）=----------②；
④先用刻度尺測(cè)量出水槽的長(zhǎng)a、寬b；然后再測(cè)量出水槽中水的深度L₃，最后將戒指指放入水中，并用刻度尺測(cè)量出水槽中水的深度L₃，則戒指的體積：s=abL₃---------③；
（2）方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖：

（3）表達(dá)式為：ρ_戒指=$\frac{{L}^{2}（{L}_{1}-{L}_{2}）}{ab{L}_{3}}$ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)探究中的設(shè)計(jì)、步驟和表達(dá)式．測(cè)密度的實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意在沒有測(cè)量質(zhì)量和體積的條件下轉(zhuǎn)換角度分析，利用木塊漂浮在水面的條件解決．