Question

【題目】現有一形狀不規則的木塊，小明同學用圖甲、乙丙所示的方法測出了木塊的密度，實驗步驟如下：

⑴向容器內倒入適量的水，水的體積記為V1 ．
⑵將木塊輕輕放入容器中，液面上升至V2 ．
⑶用細針將木塊按壓，使木塊浸沒于水中，液面上升至V3 ． 請寫出下列物理量的表達式：木塊的質量m= ， 木塊的體積V= ， 木塊密度ρ=(已知水的密度ρ水)．

Answer 1

【答案】ρ水(V2-V1)；V3-V1；ρ水(V2-V1)/( V3-V1)
【解析】由圖乙可知，木塊處于漂浮狀態，受到的浮力和自身的重力相等，F浮=G=mg，由甲乙可知，木塊排開水的體積：V排=V2-V1，由ρ=m/V和G=mg可得，木塊排開水的體積：G排=m排g=ρ水V排g=ρ水（V2-V1）g，由阿基米德原理可得：F浮=G排，即mg=ρ水（V2-V1）g，則木塊的質量：m=ρ水（V2-V1），因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等，所以，由甲丙可知，木塊的體積：V=V3-V1，木塊的密度：ρ=m/V=ρ水(V2V1)/V3V1.

故答案為：ρ水（V2-V1）；V3-V1；ρ水(V2-V1)/( V3-V1)．

由圖乙可知，木塊處于漂浮狀態，受到的浮力和自身的重力相等，甲乙兩次容器內液體的差值即排開液體的體積，根據密度公式和重力公式求出排開水的重力，根據阿基米德原理得出等式求出木塊的質量，由甲丙可知木塊浸沒時排開水的體積即為木塊的體積，根據密度公式求出木塊的密度．