Question

如何测量密度大于水的石块的密度，至少设计三个实验并说明方法和过程．

Answer 1

分析：（1）用天平测得小石块的质量，再用量筒测得石块的体积，再利用密度的计算公式即得．
（2）用弹簧秤测得小石块的重力，即可算出石块的质量，再用量筒测得体积，利用密度的计算公式计算它的密度．
（3）用弹簧秤测得小石块的重力，即可算出石块的质量，再将小石块浸没在水里面测得这时的拉力，可求出浮力，得到物体的体积，最后用密度公式即可求出石块的密度．

解答：解：方法一：
实验步骤：（1）用天平测量小石块的质量m；
（2）量筒中倒入适量的水，测量水的体积V₁；
（3）把小石块浸没在水中，测量水和小石块的总体积V₂．
小石块的密度表达式：ρ=

m

V

=

m

V2-V1

．
方法二：
实验步骤：（1）用弹簧秤测得小石块的重力G；
（2）量筒中倒入适量的水，测量水的体积V₁；
（3）把小石块浸没在水中，测量水和小石块的总体积V₂．
小石块的密度表达式：ρ=

m

V

=

G

g(V2-V1)

．
方法三：
实验步骤：（1）用弹簧秤测得小石块的重力G；
（2）把小石块浸没在水中，测得弹簧测力计的示数F．
小石块受到的浮力：F_浮=G-F，
根据阿基米德原理得，F_浮=ρ_水gV_排，
所以，G-F=ρ_水gV_石，
所以，V_石=

G-F

ρ水g

，
小石块的密度表达式：ρ=

m

V

=

Gρ水

G-F

．

点评：用天平和量筒测量小石块的密度是一般的方法．
在没有量筒时，利用浮力的方法，通过小石块在空气中称，浸没在水中称，求出浮力，根据阿基米德原理求出小石块的体积．
在没有天平时，利用弹簧测力计测量重力求出质量，利用漂浮条件和阿基米德原理求出质量．