Question

【題目】在小明過生日的那天，小明的爸爸送給了他一部iPhone8（你要沒做過前兩次滴月考卷子，你根本不造介里邊兒唆滴似嘛，呵呵……），同時又送給了小明的媽媽一個和田玉的項鏈墜兒。小明拿起iPhone8就拍照發朋友圈，想秀秀爸爸媽媽的恩愛。幾秒鐘他就得到了一條簡單的回復：真的假的？小明問度娘得知：和田玉是白色軟玉的特定名稱，其主要礦物質是透閃石和陽起石，正常密度在2.95×103kg/m3左右。他想要測量它的真實密度，看看這塊玉到底是真是假。

他手邊能夠找到的測量工作有：彈簧測力計（量程為5N、分度值為0.2N）、天平（量程為210g、分度值為0.2g）、規格為200mL的燒杯、細線、足量的水。

（1）請你幫助他寫出實驗步驟，要包含需要測量的物理量。

（2）寫出計算和田玉密度的表達式，用測量量表示。

Answer 1

【答案】（1）見解析（2）ρ水

【解析】

（1）由于該和田玉的重量較輕，而彈簧測力計的分度值比較大，用它來進行測量時誤差較大，故應用天平進行測量，用天平測物體的體積時用到了浮力知識，具體步驟如下：

①使用已調好的天平測量和田玉的質量記作m；

②在燒杯中裝入適量的水,用已調好天平測量燒杯與水的總質量,記作m0；

③用細線系好和田玉,是和田玉完全浸沒在燒杯水中,不接觸容器,用已調好的天平測量此時的總質量,記作m1；

參考圖示如下：

（2）和田玉完全浸沒在燒杯水中,不接觸容器,用已調好的天平測量此時的總質量m1；

對燒杯底部壓力的變化,△F壓=(m1m0)g，

根據力的作用是相互的可得和田玉的浮力：F浮=△F壓=(m1m0)g，

物體完全浸沒在水中,V=V排，

根據阿基米德原理：V排= = =，

和田玉密度：ρ和田玉= == =×水.