Question

9．给你一块立方体木块、细线、水槽、刻度尺、水、怎样侧一枚戒指的密度？写出步骤、画图、表达式．

Answer 1

分析 （1）根据选定的实验器材，结合实验原理，围绕着测量出的物体漂浮时，浮力等于排开水的质量相等，结合它们的体积和水的密度可求出戒指的密度．
（1）要根据设计的测量思路及原理来确定．利用浮力的知识来判断排开水的质量；借助与刻度尺和排开水的量计算戒指的体积；
（3）戒指密度的表达式要根据计算公式利用测得量与已知的常数值来表示．

解答 解：（1）实验步骤：
①用刻度尺测量正方体木块的边长为L；
②先在水槽中加入适量的水，然后让木块漂浮在水面上的，用刻度尺测量木块露出水面的长度L₁，则G_木块=G_排水1=ρ_水gL²（L-L₁）----------①；
③将戒指放在木块上，用刻度尺测量出木块露出水面的长度L₂，则G_木块+G_戒指=G_排水2=ρ_水L²（L-L₂）；
化简后可得：G_戒指=ρ_水gL²（L-L₂）-ρ_水gL²（L-L₁）=ρ_水gL²（L₁-L₂）=----------②；
④先用刻度尺测量出水槽的长a、宽b；然后再测量出水槽中水的深度L₃，最后将戒指指放入水中，并用刻度尺测量出水槽中水的深度L₃，则戒指的体积：s=abL₃---------③；
（2）方框内画出实验装置图如图：

（3）表达式为：ρ_戒指=$\frac{{L}^{2}（{L}_{1}-{L}_{2}）}{ab{L}_{3}}$ρ_水．

点评 本题考查实验探究中的设计、步骤和表达式．测密度的实验应注意在没有测量质量和体积的条件下转换角度分析，利用木块漂浮在水面的条件解决．