Question

在一次物理興趣小組的活動中，李老師為同學們提供如下器材：天平（附砝碼）、彈簧測力計（分度值為0.2N，量程為0～5N）、壓強計、量筒（250mL、5mL）、溢水杯、燒杯、刻度尺、細線、水、酒精、鹽水、小金屬塊．
根據以上器材可以設計多個實驗，小明選擇了用天平（附砝碼）、量筒、細線和水，來測一枚質量為10g左右的金戒指密度，檢驗它是不是黃金的（黃金的密度是19.3×10³kg/m³）．下面是小明同學設計的主要實驗步驟：
A．用天平稱出戒指的質量m；
B．在量筒中倒入適當的水，測出水的體積V₁；
C．用細線將戒指拴好輕輕放人量筒內水中，測出水和戒指的總體積V₂；
D．計算戒指的密度，并與黃金的密度進行比較．
（1）小明是根據ρ=

 

計算出戒指的密度；
（2）請你設計一個記錄實驗數據的表格；
（3）請你從方法、器材、可行性等方面對方案進行適當的評價：

 

；
（4）你還可以從以上器材中選擇你需要的一組，并針對你所選擇的器材提出相對應的需要探究的課題．
選擇器材：

 

；
探究的課題：

 

．

Answer 1

分析：本題主要考查對固體密度的測量方法和對儀器分度值的作用的了解及使用方法．本題中量筒的分度值為5cm³遠遠大于戒指的體積，造成體積的測量誤差較大．

解答：解：（1）戒指的體積V=v₂-v₁，所以小明的計算依據為ρ=

m

V2-V1

．
（2）實驗記錄需要包含戒指的質量、水的體積、水和戒指的總體積、戒指的密度等內容，所以實驗記錄表格如下：

（3）戒指的體積過小，小于量筒的分度值，不能準確測量體積，所以該實驗的設計方法簡單，器材較少，質量測量較準
確，體積測量誤差較大，此方案不可行．
（4）本部分內容較為開放，答案不唯一，只要合理即可．根據所學內容，制定參考答案如下：
選擇器材：壓強計、刻度尺、水，探究液體壓強大小與液體深度的關系．（其它答案合理均得分）．
故本題答案為：（1）

m

V2-V1

（2）

（3）方法簡單，器材較少，質量測量較準確，體積測量誤差較大，此方案不可行．
（4）選擇器材：壓強計、刻度尺、水，探究液體壓強大小與液體深度的關系．（其它答案合理均得分）

點評：本題的解題關鍵是了解戒指體積、質量的大小與量筒、天平分度值之間的大小關系，從而判斷能否準確測量．