Question

【題目】給你：裝有適量水的量筒一個、厚底小燒杯（直徑小于量筒直徑）一個、小石子．利用現有器材設計測定小石子密度的實驗．已知水的密度為ρ水 ． 請你寫出實驗操作步驟和小石子密度表達式（用已知及測出的物理量符號表示）．
（1）操作步驟： A、；
B、；
C、；
D、 ．
（2）小石子密度：ρ石= ．

Answer 1

【答案】
（1）量筒中倒入適量的水，記下量筒中水的體積V1；把空小燒杯開口向上放入量筒內，漂浮在水面上，記下水面的示數V2；將小石子放入燒杯中，讓小燒杯開口向上放入量筒內，漂浮在水面，記下水面的示數V3；取出燒杯，將燒杯內的小石子沉入水中，記下水面的示數V4
（2） ρ水
【解析】解：量筒中倒入適量的水，記下水的體積V1； 小燒杯放在量筒中，使小燒杯漂浮在水面上，記下水面對應的刻度值V2；
把石子放在小燒杯中，小燒杯還是漂浮在水面上，記下水面對應的刻度值V3；
取出小燒杯，把石子浸沒在水中，記下水面對應的刻度值V4 ．
小燒杯漂浮在水面上：G杯=F浮=ρ水gV排=ρ水g（V2﹣V1），G杯=ρ水g（V2﹣V1）﹣﹣①
石子放在燒杯里，小燒杯還是漂浮在水面上：G杯+G石=F'浮=ρ水gV'排=ρ水g（V3﹣V1），
G杯+G石=ρ水g（V3﹣V1），﹣﹣②
②﹣①得，石子的重力：G石=ρ水g（V3﹣V2），
石子的質量：m石= =ρ水（V3﹣V2），
石子的體積：V=V4﹣V1 ，
石子的密度：ρ= = ．
所以答案是：（1）A、量筒中倒入適量的水，記下量筒中水的體積V1；
B、把空小燒杯開口向上放入量筒內，漂浮在水面上，記下水面的示數V2；
C、將小石子放入燒杯中，讓小燒杯開口向上放入量筒內，漂浮在水面，記下水面的示數V3；
D、取出燒杯，將燒杯內的小石子沉入水中，記下水面的示數V4 ． （2） ．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用阿基米德原理和物體的浮沉條件及其應用的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排；物體的浮沉條件：浸沒在液體中的物體 F浮＞G 時上浮，F浮 = G 時懸浮，F浮 ＜G 時下沉．物體浮沉條件的應用舉例：（1）輪船（2）潛水艇（3）氣球（4）飛艇、熱氣（5）密度計（密度計的刻度是從上到下刻度變大，刻度不均勻，且刻度無單位．）．