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利用身边现在器材:电子秤、一次性茶杯和足量的水.设计一个测定小石块密度的实验方案.要求写出简要的实验步骤和小石块密度的表达式.

答:
实验步骤:①用电子秤测出空茶杯质量m1 ②将茶杯装满水,测出总质量m2
③倒掉水,在烧杯中放入适量小石块测出总质量m3,再往茶杯中注满水测出总质量m4
④计算石块密度
石块的质量为m=m3-m1
茶杯的容积为V=
放入石块后水的体积为
V′=
石块的体积为V=V-V′=-=
石块的密度为ρ===
所以表达式为:ρ=
分析:由公式ρ=知,要测量石块的密度,需要知道石块的质量和体积.
先利用电子秤测出茶杯的质量m1,再在茶杯中倒满水测出总质量m2,两次之差是满杯水的质量,利用V=得到茶杯的容积;
将水倒出,放入部分石块,测出总质量m3,就能知道石块的质量;
再往茶杯中倒满水,测出茶杯、石块、水的总质量m4,结合上面得出出的质量和体积得到石块的体积.
最后利用ρ=计算石块密度.
点评:利用排水法,得到石块的体积是解决此题的关键.每次茶杯中都倒满水,且不要撒掉,是减小误差的关键.
练习册系列答案
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(2010?海淀区二模)小李想测量食用油的密度ρ,他手边的测量工具只有刻度尺.小李利用身边的器材设计出一个实验方案.找来一根均匀轻质直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为D,如图所示.下面是小李测出ρ 的部分实验步骤,请你按照小李的实验思路,将实验步骤补充完整.
(1)用刻度尺测出OD的长度L0
(2)将适量水倒入烧杯(水的密度为ρ 为已知),金属块B没入水中且不碰烧杯,把重物A从D处移动到E处时(E点未标出),硬棒再次在水平位置平衡,
用刻度尺测出OE的长度L1
用刻度尺测出OE的长度L1
,将金属块B取出;
(3)将适量油倒入另一烧杯,金属块B没入油中且不碰烧杯,将重物A从E处移动到F处时,硬棒再次在水平位置平衡,
用刻度尺测出OF的长度L2
用刻度尺测出OF的长度L2
,将金属块B取出,用抹布擦干;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为:
ρ=
(L0-L2ρ
L0L1
ρ=
(L0-L2ρ
L0L1

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