Question

（2012?枣庄）小明同学想测定他过生日时所点的彩色生日蜡烛的密度，手边只有一个弹簧测力计，他想了想，找来了一个矿泉水瓶、一段细线，如图所示．小明利用自来水，很快就测出了蜡烛的密度．请你说出他的办法，写出实验步骤和彩色蜡烛密度的表达式．

实验步骤：

（1）用弹簧测力计测出蜡烛的重力，记为G₁；
（2）将矿泉水瓶内装满水，旋紧瓶盖，用弹簧测力计测出瓶和水的总重为G₂；
（3）把蜡烛放入装满水的矿泉水瓶中，旋紧瓶盖，用弹簧测力计测出瓶、水和蜡烛的总重为G₃．

表达式：ρ_蜡=

G1ρ水

G1+G2-G3

．

Answer 1

分析：根据测量密度的实验原理ρ=

m

V

，需测出蜡烛的质量和体积；
根据提供的实验器材，可测出蜡烛的重力后，根据m=

G

g

计算出其质量；
器材中没有量筒，根据提供的器材，可利用替代法测出排出蜡烛完全浸没时排开水的重力计算出体积，最后根据公式ρ=

m

V

计算出蜡烛的密度．

解答：解：可先用弹簧测力计测出蜡烛的重力G₁，则m=

G1

g

；
测出整瓶水的重力G₂，将蜡烛放入装满水的瓶中拧盖后使其浸没，测出此时的重力G₃，则排出水的重力为G_水=G₂+G₁-G₃；
蜡烛的体积为V=V_水=

m水

ρ水

=

G水 g

ρ水

=

G水

ρ水g

=

G2+G1-G3

ρ水g

；
则ρ_蜡=

m

V

=

G1 g

G2+G1-G3 ρ水g

=

G1ρ水

G1+G2-G3

．
故答案为：
实验步骤：（1）用弹簧测力计测出蜡烛的重力，记为G₁；
（2）将矿泉水瓶内装满水，旋紧瓶盖，用弹簧测力计测出瓶和水的总重为G₂；
（3）把蜡烛放入装满水的矿泉水瓶中，旋紧瓶盖，用弹簧测力计测出瓶、水和蜡烛的总重为G₃．
表达式：

G1ρ水

G1+G2-G3

．

点评：此题通过让学生设计实验测量蜡烛的密度，考查了学生对密度公式的理解，此题的难点是测量蜡块的体积，在没有量筒的情况下可通过等体积水的重力得知蜡块的体积，这是解决此题的关键．