Question

9． 物理課上老師拿來一大一小兩只用同種玻璃制成的玻璃球，玻璃球中間嵌有同種金屬材料制成的完全一樣的兩個小金魚，非常美麗，如圖所示．老師請同學們在不破壞玻璃球的前提下，設計一個實驗，測出制成玻璃球的玻璃的密度．
（1）請你寫出主要的實驗器材；
（2）請你寫出主要的實驗步驟和需要測定的物理量；
（3）請你寫出玻璃密度的數(shù)學表達式．（用所測的物理量表示）

Answer 1

分析 分別求出一大一小兩只玻璃球相差的質(zhì)量和體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$可求得該玻璃的密度，并依此分析所需器材．

解答 解：
（1）由ρ=$\frac{m}{V}$可知，要測量玻璃的密度，需測量或表達出玻璃的質(zhì)量與體積；
由于小金魚的材料和大小相同，兩球的體積差為大球比小球多用的玻璃體積、質(zhì)量之差則為相應的玻璃質(zhì)量，故所需實驗器材：托盤天平、量筒、水；
（2）實驗步驟：①用調(diào)節(jié)好的托盤天平分別測出大、小兩只玻璃球質(zhì)量為m₁、m₂；
②在量筒中倒入適量的水，分別測出大、小兩只球的體積為V₁、V₂．
（3）利用ρ=$\frac{m}{V}$求出玻璃的密度．玻璃的密度表達式：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{V}_{1}-{V}_{2}}$．
故答案為：（1）托盤天平、量筒、水；
（2）①用調(diào)節(jié)好的托盤天平分別測出大、小兩只玻璃球質(zhì)量為m₁、m₂；
②在量筒中倒入適量的水，分別測出大、小兩只球的體積為V₁、V₂；
（3）ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{V}_{1}-{V}_{2}}$．

點評 本題考查液體的密度測量和實際運用，要注意利用表格數(shù)據(jù)恰當?shù)剡M行推理，考查了學生的分析推理能力，此題有一定的拔高難度，屬于難題．