Question

2．小澤選用了如圖中的質(zhì)量約為600g的金屬皇冠模型，現(xiàn)有足量的水和圖中的各種課選的器材，要測出模型的密度．

（1）寫出根據(jù)實驗要求從器材A、B、C、D、E、F中選出的實驗所必須的器材；
（2）寫出測模型密度的實驗步驟及密度的表達式．

Answer 1

分析 由密度公式可知，要測出其質(zhì)量和體積即可．
用彈簧測力計測其重力得到質(zhì)量；測出浸沒時的浮力，根據(jù)阿基米德原理得到體積．

解答 解：
（1）根據(jù)分析，要測皇冠的重力和浸沒時的浮力，由此實驗所必須的器材：彈簧測力計，因為皇冠質(zhì)量約600g，重力約6N，所以選用B彈簧測力計，根據(jù)皇冠的長和寬應(yīng)使用水槽F；
（2）實驗步驟：
①將皇冠掛在彈簧測力計上，讀出其在空中時的示數(shù)F；
②將水槽中倒入適量的水，皇冠浸沒在水槽的水中，穩(wěn)定后讀出彈簧測力計示數(shù)F′．
密度的表達式：
皇冠重力：G=F，
皇冠浸沒在水中時受到的浮力：F_浮=F-F′，
根據(jù)阿基米德原理，F(xiàn)_浮=ρ_水gV_排，
皇冠的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{F-F′}{{ρ}_{水}g}$，
皇冠的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{F}{\frac{F-F′}{{ρ}_{水}g}×g}$=$\frac{F}{F-F′}$ρ_水．
答：（1）BF；
（2）步驟：①將皇冠掛在彈簧測力計上，讀出其在空中時的示數(shù)F；
②將水槽中倒入適量的水，皇冠浸沒在水槽的水中，穩(wěn)定后讀出彈簧測力計示數(shù)F′．
表達式ρ=$\frac{F}{F-F′}$ρ_水．

點評 測固體密度的實驗是我們應(yīng)該掌握的基本實驗之一，根據(jù)實驗原理來設(shè)計步驟和記錄數(shù)據(jù)都是我們應(yīng)該掌握的，實驗的關(guān)鍵在于如何間接測量體積．