Question

【題目】小琳想測(cè)量一小石塊的密度,老師向她提供了如下器材:一根硬棒、兩個(gè)質(zhì)量不等的吊盤(pán)、一個(gè)足夠大的短粗狀量杯、足量的細(xì)沙及水(已知水的密度為ρ水)，另外還有滴管、藥匙、細(xì)繩和鐵架臺(tái)。經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考后,小琳想用替代法解決此問(wèn)題，于是用細(xì)繩將硬棒懸掛在鐵架臺(tái)上,井把吊盤(pán)分別掛在細(xì)棒的兩端;然后將量杯放入一側(cè)吊盤(pán)中,移動(dòng)細(xì)線的懸吊位置使硬棒在水平位置平衡(情形如圖23所示),請(qǐng)你順著以上思路與操作,解答如下問(wèn)題

(1)寫(xiě)出接下來(lái)的主要實(shí)驗(yàn)步驟及所需測(cè)量的物理量

(2)寫(xiě)出石塊密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式(用已知量和測(cè)量表示)

Answer 1

【答案】 (1)實(shí)驗(yàn)步驟:

①將石塊放在有量杯的吊盤(pán)中,另一盤(pán)中放入細(xì)砂,直至細(xì)棒在水平方向平衡;

②將石塊取出,在量杯注入水,直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡,記下此時(shí)水的體積V1;

③用量杯測(cè)出石塊的體積V (2)石塊密度表達(dá)式ρ=ρ水V1 /V

【解析】解：根據(jù)測(cè)量密度的原理，要測(cè)石塊的密度就要想辦法測(cè)出其質(zhì)量和體積。由實(shí)驗(yàn)器材，利用杠桿平衡條件，首先將石塊放在有量杯的吊盤(pán)中，另一盤(pán)中放入細(xì)砂，直至細(xì)棒在水平方向平衡；再將石塊取出，在量杯注入水，直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡，記下此時(shí)水的體積V1。則石塊的質(zhì)量等于量杯中水的質(zhì)量，由密度公式可得；

利用排水法，用量杯測(cè)出石塊的體積V，從而得出石塊的密度。

（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將石塊放在有量杯的吊盤(pán)中,另一盤(pán)中放入細(xì)砂,直至細(xì)棒在水平方向平衡;

②將石塊取出,在量杯注入水,直至細(xì)棒在水平方向恢復(fù)平衡,記下此時(shí)水的體積V1;

③用量杯測(cè)出石塊的體積V

（2）石塊密度表達(dá)式；