Question

（2010肇庆）2010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的

黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下（取g=10N/kg）：

①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；

②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；

③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；

④根据以上数据，通过计算得出小石块密度r．

（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N．G3和G4的读数如上图 (b)所示，则G3= N，G4= N；

（2）实验中，小石块排开水的重量是 N，小石块的体积是 m3；

（3）小石块的重量是 N；

（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是 kg/m3；

（5）若将小石块换成一个小盐块，其它步骤不变，不考虑弹簧测力计读数的误差，则他测得的盐块的密度r盐′与它的真实密度r盐相比，r盐′ r盐（选填“>”、 “=”或“<”）．

第五问为什么是 大于

Answer 1

因为根据密度公式，质量/体积，在第五问中，盐块出现部分溶于水中的情况，所以测定的体积数值要小于盐块的实际数值，体积的数字变小，而盐块的质量值还是使用盐块在入水测量前的数值，在分数计算中，分子不变，分母表小，分数值变大。

追问

他不是直接测的体积啊
是通过（G4-G2)/P水g 计算的
而排出来的是盐水 所以G4偏大 V应该偏大啊

追答

而排出来的是盐水 所以G4偏大 V应该偏大啊

你没上图，请问g1、g2、g3、g4对于是什么值？
还有，关于盐块测量的问题，我假设在测量过程中，盐块完全溶解，那么拴上细线的某个值可以变为0的。

Answer 2

解：（1）由0.94N和0.4N的读数知，每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，所以G3和G4的示数是1.1N和0.5N．
（2）流入右侧小杯的水重=0.5N-0.4N=0.1N．
小石块的重力=现在溢水杯中水和小石块的重1.1N+流入空杯的水重0.1N-原来溢水杯中的水重0.94N．
所以小石块的重力为：G=0.26N，小石块的质量是m=
Gg
=
0.26N10N/kg
=0.026kg=26g
（3）流入空杯的水重0.1N，所以流入空杯的水的质量为m=
Gg
=
0.1N10N/kg
=0.01kg=10g
流入空杯中水的体积V=
mρ水
=
10g1g/cm3
=10cm3=10-5m3．
小石块浸没在水中，小石块的体积等于流入空杯的水的体积，
所以小石块的体积为10cm3．
小石块的密度是：ρ=
mv
=
26g10N/kg
=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3．
（4）如果小石块换成盐块，质量不变，但是盐块放入水中会溶化，溢出水的体积减小，求得的盐块的体积减小，测量的密度会增大．
故答案为：（1）1.1、0.5；
（2）0.1、10-5；
（3）0.26；
（4）2.6×103；
（5）＞．

Answer 3

你的G4偏大的前提是盐排开水的体积不变。事实上，由于盐溶解较多，导致在水中的体积减少较多 ，也就是排开水的体积减小较多，可以导致G4-G2小于原先不溶解时的情况。你的想法有道理，但前提不成立。你可以设想一种极值的情况：把盐一点点慢慢浸入水中，等其全部溶解后，也许没有水溢出（表面张力）这种情况下，显然排开水的体积要远小于盐的真实体积。