Question

在物理课上，老师让同学们设计实验来测量一个小木块的密度．小明和小红设计的实验方案如图所示：

Answer 1

解题思路：②读取量筒内液体体积时，视线应和液面的凹面处相平；要想知道木块的密度，需要测出木块的质量和体积；由图1和图3可以得出木块的体积，由图1和图2可以得出木块漂在水面时排开水的体积，根据阿基米德原理F_浮=G_排求出木块漂浮时受到的浮力，而浮力等于木块的重力，再由G=mg可以求出木块的质量，最后由ρ=[m/V]即可求出木块的质量．

（1）根据ρ=[m/V]可求得木块的密度值；

（2）如果小明按照如图A、C、B的顺序进行操作，由ρ=[m/V]可知，影响到密度情况．

（3）在量筒中装入适量等体积盐水，记为V₁；把木块漂浮在量筒内水中，记下水面示数V₂；

擦干木块上的水，再让它漂浮在量筒中的盐水中，记下盐水面示数V₃．由此可求得盐水的密度．

②由图A可知V₁=20mL，由图B可知V₂=25mL，由图3可知V₃=30mL，

木块的体积为V_木=V₃-V₁=30mL-20mL=10mL=10cm³，

因为木块漂浮在水面时排开水的体积为：V_排=V₂-V₁=25mL-20mL=5mL=5cm³，

所以木块漂浮在水面时受到的浮力等于它排开水的重力，等于木块的重力，

F_浮=G_排=ρ_水gV_排=G_木=m_木g，

则ρ_水V_排=m_木=1g/cm³×5cm³=5g，

（1）测出的木块的密度值ρ_木=

m木

V木=[5g

10cm3=0.5g/cm³=0.5×10³kg/m³；

（2）如果小明按照如图A、C、B的顺序进行操作，由ρ=

m/V]可知，测量木块密度值ρ_木′=ρ_木．

（3）小明把量筒中的水倒净，然后在量筒中倒入盐水，与水的体积相同，记为V₁；

把木块漂浮在量筒内水中，记下水面示数V₂；

擦干木块上的水，再让它漂浮在量筒中的盐水中，记下盐水面示数V₃．

则盐水的密度=

V2−V1

V3−V1•ρ水．因此只需要重复图中的实验步骤AB即可．

故答案为：②5；（1）0.5×10³；（2）=；（3）AB．

点评：

本题考点： 固体密度的测量．

考点点评： 实验过程不可避免地存在误差，在能完成实验任务的前提下，要优化实验设计，尽可能减小误差．