Question

14．“620”創新實驗小組像科學家一樣進行科學研究：
他們進入一個環境溫度可以保持在0℃的實驗室，嘗試測量冰的密度．
【實驗器材】天平（砝碼）、彈簧測力計、量筒、燒杯、刻度尺、水、細木棒、形狀不規則的小冰塊
【實驗步驟】
（1）選擇合適的器材、測出小冰塊的質量m；
（2）選擇器材量筒、細木棒和水，測出小冰塊的體積C；
（3）根據ρ=$\frac{m}{V}$，代入所測得的實驗數據，并通過計算得到冰的密度為0.9×10³kg/m³
小華同學做完實驗，意猶未盡，還想回家測量正方體小冰塊的密度是否與實驗室中所測冰的密度一致，經王老師同意，他將實驗桌上的所與器材帶回了家，請你僅利用所帶回家的器材，為小華設計一個最簡便的實驗方案，測出該冰塊的密度．
【實驗步驟】
（4）選擇器材天平（砝碼）、燒杯，測得冰塊的質量；
（5）選擇器材刻度尺，測出該冰塊的邊長．
（6）通過計算得出冰的密度．
【實驗分析】
小華同學發現所測冰的密度比實驗室中所測得冰的密度更大，原因可能是實驗過程中小冰塊熔化，導致測得的邊長變小，算出的體積偏小，密度偏大．

Answer 1

分析 （2）已知“環境溫度可以保持在0℃的實驗室，”可以將小冰塊放入量筒中測出其體積，用天平測得質量，然后利用密度公式求得冰的密度．
（4）選擇測量質量的儀器；
（5）可利用刻度尺測出該冰塊的邊長，然后求得其體積，然后利用密度公式求得冰的密度．
（6）回家測量正方體小冰塊的體積時，冰塊可能熔化，導致測得邊長偏小，體積偏小，根據密度公式分析．

解答 解：（1）用天平測出小冰塊的質量m；
（2）因為是在環境溫度可以保持在0℃的實驗室，所以可以在量筒里面放入冰塊，用細木棒按著冰塊，使冰塊全部浸沒在水中，兩次液面之差即為冰塊的體積；然后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出冰塊的密度；
小華在家設計的最簡便的實驗方案：
（4）選擇器材天平（砝碼）、燒杯，測得冰塊的質量；
（5）選擇器材刻度尺，測出該冰塊的邊長，然后可求得冰塊的體積．
（6）通過密度公式計算得出冰的密度．
【實驗分析】
回家測量正方體小冰塊的體積時，家里的溫度不是0℃，實驗過程中冰塊可能熔化，導致測得邊長偏小，算出的體積偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，密度偏大．
故答案為：（2）量筒；細木棒；
（3）$\frac{m}{V}$；
（4）天平（砝碼）；燒杯；
（5）刻度尺；邊長；
（6）實驗過程中小冰塊熔化，導致測得的邊長變小，算出的體積偏小，密度偏大．

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：一是直接測量質量和體積，進而求出密度；一是利用浮力知識來間接測量質量和體積，進而求出密度，要熟練掌握．