Question

每當看到電視中出現演員被倒塌的房屋砸中，小明都為演員捏一把汗．
現有以下器材：道具磚樣品、一個量筒、一塊體積為V_鐵的小鐵塊、一根細針、一段細線和足夠的水．已知：道具磚不吸水，質地較軟且密度小于水；水的密度為ρ_水．為了測出道具磚的密度：
（1）應從以上器材中選擇的器材是：

 

．
（2）實驗步驟應為：

 

．
（3）請用所測出的物理量寫出道具磚密度的表達式，ρ=

 

．

Answer 1

分析：測固體的密度必須測出固體的質量和體積；
本題中沒有天平，物體的質量可根據浮力知識，讓道具磚樣品漂浮在量筒中的水面上，樣品的質量等于它排開的水的質量；
道具磚樣品密度小于水的密度，在水中不會下沉，可用細針將樣品押入水中，根據排水法測出道具磚樣品的體積；
最后用公式ρ=

m

V

計算出道具磚樣品的密度，即為道具磚的密度．

解答：解：可在量筒中倒入適量水，測出體積為V₁，再讓道具磚樣品漂浮在水面上，讀出液面的體積值為V₂，則樣品的質量m=ρ_水（V₂-V₁）；
再用細針將樣品押入水中，讀出液面的體積值為V₃，樣品的體積V=V₃-V₁；
所以樣品的密度ρ=

m

V

=

V2-V1

V3-V1

ρ_水，道具磚的密度等于道具磚樣品的密度．
故答案為：（1）所選器材：量筒、細針、適量的水和待測道具磚樣品．
（2）步驟：
①在量筒中倒入適量的水，測出水的體積為V₁．
②將道具磚樣品放入量筒中，使其漂浮在水面，讀出此時水面對應的刻度為V₂．
③將道具磚樣品用細針壓入水中，使其完全浸沒在水中，讀出此時水面對應的刻度為V₃
（3）道具磚的密度ρ=

V2-V1

V3-V1

ρ_水．

點評：密度是物質的一種屬性，只與物質的種類、溫度等有關；
測固體的密度一般用天平測出固體的質量，根據排水法用量筒測出固體的體積，最后用公式ρ=

m

V

計算出固體的密度，但注意本題中的特殊測量．