Question

（2011?潮南區(qū)模擬）（1）小明同學(xué)利用如下器材測(cè)量合金塊的密度：托盤天平、溢水杯、燒杯、合金塊、足量的水．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①把托盤天平放在水平桌面上，將游碼置于標(biāo)尺的零刻度處，發(fā)現(xiàn)橫梁左端低、右端高，應(yīng)將平衡螺母向

右

移動(dòng)（選填“左”或“右”），使天平平衡．
②把合金塊放入天平左盤，在右盤內(nèi)增、減砝碼，并調(diào)節(jié)游碼，天平平衡后，右盤中所放砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖所示，則合金塊的質(zhì)量為

81

g．接著他又測(cè)出了空燒杯的質(zhì)量為100g．
③將適量的水倒入溢水杯中，讓水面與溢水口相平，再將合金塊輕輕放入溢水杯中，浸沒(méi)水中后的合金塊所排開(kāi)的水全部盛于空燒杯中，如圖所示．用天平測(cè)得此時(shí) 燒杯和水的質(zhì)量為127g，則合金塊的體積為

27

cm³．
④通過(guò)計(jì)算可得合金塊的密度為

3

g/cm³．
（2）小明參加的實(shí)驗(yàn)小組又想測(cè)出一塊橡皮泥的密度，但只有如下實(shí)驗(yàn)器材：量筒、水和一塊橡皮泥．已知橡皮泥的密度大于水的密度，水的密度為ρ_水．請(qǐng)你利用這些實(shí)驗(yàn)器材為他們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)出這塊橡皮泥的密度．要求：寫出必要的實(shí)驗(yàn)步驟，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中所測(cè)得的物理量寫出密度表達(dá)式．
A．實(shí)驗(yàn)步驟：
①

在量筒內(nèi)倒入適量的水，體積為V₁

；
②

將橡皮泥捏成空心狀漂浮在水中，觀察此時(shí)水的體積V₂

；
③

將橡皮泥捏成實(shí)心狀沉在水中，觀察此時(shí)水的體積V₃

．
B．橡皮泥密度表達(dá)式：ρ=

ρ水(V2-V1)

V3-V1

．

Answer 1

分析：（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，天平的左端低，右端高，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．
物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
物體浸沒(méi)在水中物體的體積等于物體排開(kāi)水的體積，求出排開(kāi)水的質(zhì)量，知道水的密度，根據(jù)密度公式求出物體排開(kāi)水的體積，即物體的體積．
知道物體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出物體的密度．
（2）測(cè)量橡皮泥的密度，有水和量筒能測(cè)量橡皮泥的體積，還要測(cè)量橡皮泥的質(zhì)量，把橡皮泥捏成空心狀，使橡皮泥漂浮在水面上，橡皮泥的重力等于橡皮泥受到的浮力，橡皮泥的浮力等于橡皮泥排開(kāi)水的重力，求出橡皮泥排開(kāi)水的重力即可．

解答：解：（1）①天平的左端低，右端高，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)．
②合金塊質(zhì)量：m=50g+20g+10g+1g=81g．
③合金塊排開(kāi)水的質(zhì)量為：m'=127g-100g=27g，
合金塊浸沒(méi)在水中，合金塊的體積等于排開(kāi)水的體積，
合金塊的體積：V=V'=

m′

ρ水

=

27g

1.0g/cm3

=27cm³，
④合金塊的密度為：ρ=

m

V

=

81g

27cm3

=3g/cm³．
（2）A：實(shí)驗(yàn)步驟：①在量筒內(nèi)倒入適量的水，體積為V₁，
②將橡皮泥捏成空心狀漂浮在水中，觀察此時(shí)水的體積V₂，
③將橡皮泥捏成實(shí)心狀沉在水中，觀察此時(shí)水的體積V₃．
B：橡皮泥漂浮在水面上，所以，G=F_浮，
根據(jù)阿基米德原理得，F(xiàn)_浮=G_排，
所以，G=G_排，
所以，mg=ρ_水gV_排，
橡皮泥的質(zhì)量為：m=ρ_水（V₂-V₁），
橡皮泥的體積為：V=V₃-V₁，
橡皮泥的密度為：ρ=

ρ水(V2-V1)

V3-V1

．
故答案為：（1）①右；②81；③27；④3；
（2）A．實(shí)驗(yàn)步驟：
①在量筒內(nèi)倒入適量的水，體積為V₁，
②將橡皮泥捏成空心狀漂浮在水中，觀察此時(shí)水的體積V₂，
③將橡皮泥捏成實(shí)心狀沉在水中，觀察此時(shí)水的體積V₃．
B．橡皮泥密度表達(dá)式：ρ=

ρ水(V2-V1)

V3-V1

．

點(diǎn)評(píng)：固體密度的測(cè)量的幾種方法：
（1）天平直接能測(cè)量質(zhì)量，量筒測(cè)量體積，實(shí)驗(yàn)是比較簡(jiǎn)單的．
（2）在沒(méi)有量筒，物體體積無(wú)法直接測(cè)量，往往需要借助于等體積的水，測(cè)量物體浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)水的質(zhì)量，水的密度是已知的，求出物體排開(kāi)水的體積，即物體的體積．
（3）在沒(méi)有天平，物體質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量時(shí)，利用漂浮條件和阿基米德原理求出物體的質(zhì)量．