Question

5．小峰在過生日時收到了一個內有“生日快樂”字樣的小透明球．小峰想知道小球是玻璃還是水晶制成的，根據(jù)所學的知識，他用量筒、小玻璃杯、水來“測量小球密度”．如圖為他進行實驗的示意圖：
（1）請你只針對他這“一次”實驗，設計實驗記錄表格并將數(shù)據(jù)填寫完整；
（2）寫出通過分析表中的數(shù)據(jù)得出結論的過程．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖示，表格中應包括玻璃杯漂浮時量筒的示數(shù)、小球放入玻璃杯中漂浮在水面上時量筒的示數(shù)及小球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)、小球的密度幾項內容；
（2）根據(jù)浮沉條件得出小球的重力；
由第一、三次實驗得出小球的體積，從而可根據(jù)密度計算出小球的密度．

解答 解：（1）表格中應包括玻璃杯漂浮時量筒的示數(shù)、小球放入玻璃杯中漂浮在水面上時量筒的示數(shù)及小球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)、小球的密度幾項內容，如下表所示：

空玻璃杯漂浮在水面上時量筒的示數(shù)V1/ml	小球放入玻璃杯中漂浮在水面上時量筒的示數(shù)V2/ml	小球從玻璃杯中取出放入水中時量筒的示數(shù)V3/ml	小球的密度ρ球/g/cm3
30	60	40	3

（2）由漂浮條件：F_浮=G_物得：m_物g=ρ_液gV_排
m_球g=（m_杯+球-m_杯）g=ρ_水g（V₂-V₁）…（1分）
V_球=V₃-V₁  
ρ_球=$\frac{{m}_{球}}{{V}_{球}}$=$\frac{（{V}_{2}-{V}_{1}）{ρ}_{水}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$=$\frac{（60c{m}^{3}-30c{m}^{3}）}{40c{m}^{3}-10c{m}^{3}}$×1g/cm³=3g/cm³．

點評 測水晶球的體積用的是常規(guī)測法，質量用到了阿基米德原理，讓玻璃杯漂浮水面，再將玻璃球放入燒杯，玻璃杯排開水的質量等于玻璃球質量，注意這種技巧．