Question

20．某�？茖W探究小組應用所學物理知識測量瓷器的密度，他們所用的器材有：若干小碎瓷片，足夠的水，一個質量為m₀、容積為V₀、有密封蓋的瓶子，如圖．問：
（1）他們還需要選擇天平，才能測出小碎瓷片的密度．（只限選一件儀器）
（2）請簡要寫出測量過程，并用適當的符號表示所測量的物理量．

Answer 1

分析 本題可選用天平，直接測出碎瓷片的質量m，借助瓶子和水測出碎瓷片的體積V，用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出碎瓷片的密度．

解答 解：
（1）由分析可知，要測質量需要用到天平；
（2）①取適量的小碎瓷片，用天平測出它的質量m；
②將小碎瓷片裝入瓶子后，裝滿水蓋好蓋子測出它們的總質量m′；
瓶內水的質量m_水=m′-m₀-m，
水的體積：V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$，
小碎瓷片的體積V=V₀-V_水．
小瓷片的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{V}_{0}-{V}_{水}}$=$\frac{m}{{V}_{0}-\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{m}{{V}_{0}-\frac{m‘-{m}_{0}-m}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{m{ρ}_{水}}{{ρ}_{水}{V}_{0}-m′+{m}_{0}+m}$．
故答案為：
（1）天平；（2）①取適量的小碎瓷片，用天平測出它的質量m；②將小碎瓷片裝入瓶子后，裝滿水蓋好蓋子測出它們的總質量m′．

點評 本題的難度在于測碎瓷片的體積，若選用量筒，則碎瓷片的質量就無法測出，必須借助水和瓶子的容積已知的條件，是培養(yǎng)學生能力的好題．