Question

某校地质小组的同学们，需测量一种矿石的密度。现有器材：小矿石块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线。请你利用上述器材帮助他们设计出两种测量该矿石密度的实验方案。要求：
（1）写出其中一种方案的实验步骤及矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示）
（2）简述另一种方案的步骤；
（3）对两种方案的可操作性或误差进行简单评估，写出一条即可。

Answer 1

实验方案一：
（1）用天平称出矿石块的质量m₀
（2）在烧杯中倒入适量的水，称出质量m₁
（3）烧杯仍放在天平左盘，用细线将矿石块系好后，手提细线使矿石块浸没在此烧杯的水中并保持静止（水无溢出且矿石块不接触烧杯）。天平平衡时的称量值为m₂
矿石的密度：
实验方案二：
（1）用天平称出矿石块的质量m₀
（2）在烧杯中倒满水，称出质量m₁
（3）将矿石块放入水中，将杯壁外的水擦干净，称出质量m₂
矿石的密度：
与实验方案二同理的方法：
（1）用天平称出矿石块的质量m₀
（2）将块石块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一记号，称出质量m₁
（3）取出矿石块，向烧杯中加水，直到水面与标记相平，称出质量m₂
矿石的密度：