Question

【題目】小紅在海邊拾到一塊漂亮的小石塊，她想測出小石塊的密度。小紅利用一架托盤天平、一個燒杯、適量的水和細線設計了一個測量小石塊密度的實驗方案，以下是她設計的部分實驗步驟，請你按照小紅的實驗思路，將實驗步驟補充完整。

(1)用調節好的天平稱出小石塊的質量 m1；

(2)在燒杯中注入適量的水，用天平稱出燒杯和水的總質量 m2；

(3)______，在天平右盤添加適量的砝碼，移動游碼，天平平衡后， 砝碼與游碼的總示數為 m3；

(4)已知水的密度為 ρ 水，利用上述測量出的物理量和已知量計算小石塊密度 ρ石的表達式為：ρ 石=______。

Answer 1

【答案】將石塊用細線系住，浸沒在水中，不要碰到燒杯底

【解析】

(3)[1]根據題意，測量石塊的密度，因為實驗器材沒有量筒，不能利用排水法測量石塊的體積，可運用“替代間接測量法”先測出燒杯和水的質量m2，然后把石塊綁在細線上放入已經注入適量水的燒杯中，不要碰到燒杯底，稱得此時的總質量m3，m3m2為排開的水的質量，據此可求出排開水的重力，也就是石塊受到的浮力。再進一步求出石塊的體積即可。

(4)[2]石塊所受的浮力

F浮=G排=m排g=(m3m2)g

又因為F浮=ρ水gV排，則

V石=V排===

根據密度公式ρ=，已知石塊的質量m1，體積V石=，則

ρ石===