Question

小軍利用天平、水和燒杯來測量一不規則小石塊的密度，請將他的實驗步驟補充完整．

（1）把托盤天平放在水平臺面上，將標尺上的游碼移到零刻度處，調節天平的平衡螺母使天平平衡．
（2）用天平測量小石塊的質量，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖1所示，則小石塊的質量為

72

g．
（3）如圖2所示：
a．往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒，在水面到達的位置上作標記；
b．取出小石塊，測得燒杯和水的總質量為153g；
c．往燒杯中加水，直到標記處，再測出此時燒杯和水的總質量為183g；
d．計算出小石塊的體積．
（4）用密度公式計算出小石塊的密度為

2.4

g/cm³．在小軍的方法中引起的密度測量   值比真實值

偏小

（選填：偏大、偏小或不變）
（5）小明嫌小軍的方法很麻煩，就找來了燒杯和適量的水，用彈簧測力計對礦石做了兩次測量，就測出了石塊密度．那么小明除了要測出石塊在空氣中的重力G之外，還要測出

石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數F

．石塊密度的表達式為

G

G-F

?ρ水

．（用字母表示，水的密度為ρ_水）

Answer 1

分析：（1）（2）石塊的質量等于砝碼質量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（3）（4）根據V=V_水=

m水

ρ水

計算出石塊的體積，根據ρ=

m

V

計算出石塊的密度；
由于將石塊從水中撈出時，上面會沾有水，所測石塊的體積偏大，根據公式知，所測密度偏小；
（5）根據浮力知識，若測出石塊完全浸沒時的浮力，則可根據V=V_排=

F浮

ρ液g

計算出石塊的體積，從而計算出石塊的密度．

解答：解：（2）由圖1知，石塊的質量m=50g+20g+2g=72g；
（4）往燒杯中加入水的質量為m=183g-153g=30g，
所以石塊的體積V=V_水=

m水

ρ水

=

30g

1g/cm3

=30cm³；
則ρ=

m

V

=

72g

30cm3

=2.4g/cm³；
由于將石塊從水中撈出時，上面會沾有水，所測石塊的體積偏大，則所測密度偏小；
（5）根據浮力的知識，當物體完全浸沒時，V=V_排=

F浮

ρ液g

，所以測出石塊的重力后，將其完全浸沒在水中，讀出此時測力計的示數F，則F_浮=G-F，V=V_排=

F浮

ρ液g

=

G-F

ρ水g

所以ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

?ρ水．
故答案為：（2）72；（4）2.4；偏小；（5）石塊浸沒在水中時彈簧測力計示數F；

G

G-F

?ρ水．

點評：此題是測量石塊的密度，要測量密度，需得知質量和體積兩個量，題目中告訴我們兩種測量物體體積的方法，應注意掌握．