Question

实验桌上有满足实验需要的如下器材：侧壁竖直且底面积为S的平底试管，刻度尺，体积不同的铝块（可放进试管中）、细线、足够深大水槽、水．请你利用上述器材设计一个实验证明：物体密度一定时，物体的质量与物体的体积成正比．请你写出主要的实验步骤，画出实验数据记录表．

Answer 1

解：
一、实验步骤：
（1）在试管中注入适量的水，用刻度尺测出水面到底壁的深度h₀；在水槽中注入适量的水，将装有水的试管放入，竖直漂浮后，用刻度尺测出试管露出的高度L₀，将h₀、L₀数据记录在表格中；
（2）将试管从水槽中取出，用细线把一个铝块拴好，使其沉入试管底部且全部浸没，用刻度尺测出水面到底壁的深度h，将试管放入水槽中竖直漂浮，用刻度尺测出试管露出水面的高度L，将h、L数据记录在表格中；
（3）换用体积不同的铝块，仿照步骤（2）再做5次实验，分别用刻度尺测出相应的L、h，并将数据记录在表格中；
（4）根据铝块的体积V=（h-h₀）S，质量m=ρ_水（L₀-L）S分别计算出6次的V和m并将数据记录在表格中．
二、实验数据记录表：

h0/m
L0/m
h/m
L/m
V/m3
m/kg

分析：本题探究物体质量与体积的关系，但没有提供天平，无法直接测量，需要利用漂浮条件通过浮力关系得出质量关系，进一步比较质量与体积的关系，注意用好控制变量法．
点评：本题是一道探究设计题，解题时需要注意以下四点：①明确自变量、因变量和控制变量；②利用好漂浮条件；③实验语言的严谨性．