Question

（2012?豐臺區一模）小蕊同學想測量一塊小石塊的密度，但是只有符合實驗要求的量筒、小燒杯、適量的水和小石塊．小蕊設計了下面實驗步驟但是沒有完成，請你將下面的實驗步驟補充完整．
實驗步驟：
（1）在量筒中倒入適量的水；
（2）將小燒杯底朝下，放入盛有水的量筒中使其漂浮在水面上，記下這時量筒中水面的示數為V₁，并記錄在表格中；
（3）

將小石塊輕輕放入小燒杯，使燒杯漂浮在水面上

，記下這時量筒中水面的示數為V₂；
（4）

將小石塊從小燒杯中取出，直接放入量筒中，沉入水底，讀出此時量筒示數V₃并記入表格中

，請根據測量的物理量V₁、V₂、V₃及ρ_水，表示出小石塊的密度ρ=

V2-V1

V3-V1

ρ_水

．

Answer 1

分析：本題中的難點是如何測量小石塊的質量．這里借助漂浮的原理，根據漂浮時浮力等于重力，再根據阿基米德原理，得出排開水的重力就可以得到浮力，最后計算小石塊的密度．

解答：解：（3）借助（1）（2）步驟可間接算出小石塊的重力，還需要借助量筒測出它的體積，
故下一步為：將小石塊輕輕放入小燒杯，使燒杯漂浮在水面上，記下這時量筒中水面的示數為V₂
故答案為：將小石塊輕輕放入小燒杯，使燒杯漂浮在水面上．
（4）然后將小石塊從小燒杯中取出，直接放入量筒中，沉入水底，讀出此時量筒示數V₃并記入表格中；
則石塊的體積V=V₃-V₁，石塊的質量m=

G排

g

=

m排g

g

=ρ_水（V₂-V₁）
將質量與體積代入密度的公式整理得：ρ_石=

V2-V1

V3-V1

ρ_水
故答案為：將小石塊從小燒杯中取出，直接放入量筒中，沉入水底，讀出此時量筒示數V₃并記入表格中；

V2-V1

V3-V1

ρ_水．

點評：對本實驗的掌握，應重點關注是如何通過等效替代的方法測出了小石塊的質量，主要用到了漂浮的條件、阿基米德原理、重力公式和密度的公式，值得我們借鑒．測小石塊密度的實驗是我們應該掌握的基本實驗之一，根據實驗原理來設計步驟和記錄數據都是我們應該掌握的，實驗的關鍵在于合理安排測質量與體積的實驗順序，值得我們注意．