解题思路:测量矿石块的质量和体积,根据密度公式求出矿石块的密度.
本题没有量筒,需要间接测量矿石块的体积是关键.
(1)采用浮力方法:烧杯中倒入适量的水放在天平左盘,右盘放砝码天平平衡.细线系好矿石块浸没在水中但是不碰到烧杯底.右盘增加砝码,增加的砝码的质量等于矿石块排开水的质量.根据密度公式,求出矿石块排开水的体积等于矿石块的体积.
(2)等效替代的方法:烧杯中装满水,把矿石块浸没在水中,
矿石块的质量+装满水的烧杯的质量=矿石块浸没在装满水的烧杯时烧杯、水、矿石块的总质量+溢出水的质量,
所以溢出水的质量=矿石块的质量+装满水的烧杯的质量-矿石块浸没在装满水的烧杯时烧杯、水、矿石块的总质量,
根据密度公式求出溢出水的体积,
矿石块的体积=溢出水的体积.
答: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.
矿石块的密度:ρ=
m0
m2−m1•ρ水.
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,
矿石块的密度:ρ=
m0
m0+m1−m2•ρ水.
方案二比方案一的可操作性差,测量结果的误差大.
点评:
本题考点: 固体的密度测量实验.
考点点评: 测量固体的密度只有天平,没有量筒,需要间接测量固体的体积,采用浮力法、等效替代的方法.