Question

方糖是一种用细白砂糖精制而成的长方体糖块，为了测出它的密度，除了一些这种糖块外还有以下器材：天平、量筒、毫米刻度尺、水、白砂糖、小勺、镊子、玻璃棒，利用上述器材可有多种测量方法．请你答出三种测量方法，要求写出：
①测量的主要步骤及所测的物理量（用适当的字母表示）．
②用测得的物理量字母表示密度的式子．
方法一：（1）主要实验步骤：
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

3abc

．
方法二：（1）主要实验步骤：
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

V2-V1

．
方法三：（1）主要实验步骤：
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

V2-V1

．

Answer 1

分析：这是一道设计实验的题目，首先要根据实验的目的确定实验的原理依据，这里我们依然要靠密度的公式来进行测量．设计步骤时要根据所提供的器材想出测量方糖的质量与体积的方法，尤其是测体积的方法，因为方糖是溶于水的，所以它的体积测量是本题中的难点．方糖的质量较小，实际操作中为了减小误差，我们可同时取多块同样的糖进行测量．

解答：解：方法一：
（1）主要实验步骤：
①用天平测出3块方糖的质量m；
②用毫米刻度尺测出其中一块的长a、宽b、高c．
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

3abc

．
方法二：
（1）主要实验步骤：
①用天平测出3块方糖的质量m；
②向量筒里倒入适量的水，记下水的体积V₁；
③将方糖放入量筒内的水中，马上读出这时水和方糖的总体积V₂．
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

V2-V1

．
方法三：
（1）主要实验步骤：
①用天平测出3块方糖的质量m；
②向量筒里倒入适量的水并放入白砂糖，用玻璃棒搅动制成白砂糖的饱和溶液，记下饱和溶液的体积V₁；
③把3块方糖放入量筒内的饱和溶液中，记下饱和溶液和方糖的总体积V₂．
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

V2-V1

．
方法四：
（1）主要实验步骤：
①用天平测出3块方糖的质量m；
②再把3块方糖放入量筒里，倒入适量白砂糖埋住方糖，晃动量筒，使白砂糖表面变平，记下白砂糖和方糖的总体积V₁；
③用镊子取出方糖，晃动量筒使白砂糖表面变平，记下白砂糖的体积V₂．
（2）方糖密度表达式：ρ=

m

V1-V2

．

点评：设计这一实验，重点在于突破方糖体积测量这一难点，并根据实际想出不同的测量方法．方糖的特点是溶于水，但当水成为饱和溶液时则不再溶解．白砂糖呈粉末状，必要时可用量筒测它的体积，这些都是我们可利用的特点．