Question

小云的手邊只有一個量程合適的彈簧測力計、一只小塑料桶和足量的水，他想測量一塊金屬的密度，（金屬塊可以放入小塑料桶中）你認為可以如何測，請寫出實驗的具體步驟及金屬塊密度表達式．

Answer 1

分析：根據(jù)稱重法與排水法分別測出金屬的質(zhì)量與體積，然后再由密度公式求出金屬的密度．
①彈簧測力計可以測出重力，可求出質(zhì)量；
②利用阿基米德原理，測出浮力，計算出金屬塊的體積；
③根據(jù)密度的計算公式計算金屬塊密度．

解答：解：（1）實驗步驟：①用彈簧測力計測出金屬塊的重力為G，
②將金屬塊完全浸沒在水中記下測力計示數(shù)為F，
③根據(jù)所測數(shù)據(jù)求出金屬塊的質(zhì)量與體積，然后由密度公式求出金屬塊的密度．
（2）求金屬塊的密度：
金屬塊的質(zhì)量m=

G

g

，金屬塊受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV_排，金屬塊的體積V=V_排=

G-F

ρ水g

，
金屬塊的密度ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

ρ_水；
故答案為：實驗步驟：①用彈簧測力計測出金屬塊的重力為G，
②將金屬塊完全浸沒在水中記下測力計示數(shù)為F，
③根據(jù)所測數(shù)據(jù)求出金屬塊的質(zhì)量與體積，然后由密度公式求出金屬塊的密度．
金屬塊的密度表達式：ρ=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

ρ_水．

點評：測固體密度的關(guān)鍵是想辦法測出物體的質(zhì)量和體積，在儀器選擇受限時，我們可以運用等效替代法，此題中金屬塊排開水的體積就是它本身的體積．