Question

美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时，想知道橡皮泥的密度有多大．他们取了一块橡皮泥，来测量橡皮泥的密

美术课上同学们用橡皮泥捏动物模型时，想知道橡皮泥的密度有多大．他们取了一块橡皮泥，来测量橡皮泥的密度．A组学生选择天平、量筒、水和细线进行实验操作，实验过程按图1所示顺序进行．（1）由图可知：橡皮泥的密度ρ=______kg/m3．（2）请你评估：这一实验过程测算出的密度结果将______（选填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是______．B组学生选择弹簧测力计、烧杯和细线在探究阿基米德原理的实验中，通过测量，得到图2的B、C﹑D﹑E四个步骤中弹簧测力计的读数分别是G1﹑G2﹑G3﹑G4．（1）在图2A中水应该恰好能溢出．（2）浸没在水中的石块受到的浮力F=______，排开水的重力G=______．（3）为验证阿基米德原理，实验需要比较的物理量是石块受到的浮力和溢出水的重力．（4）小明利用（3）题中的器材、石块和实验数据，想进一步测量石块的密度．你认为这个办法可以吗？如果可以，请你帮小明写出石块密度ρ石=GG1?G2ρ水GG1?G2ρ水（用字母表示，水的密度是ρ水）．

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Answer 1

A组：
（1）由图A知，水的体积为20ml，由图B知，水和橡皮泥的总体积为30ml，则橡皮泥的体积为V=30ml-20ml=10ml=10cm³；
由图C知，标尺的分度值为0.2g，则橡皮泥的质量为m=10g+3.4g=13.4g
ρ=

m

V

=

13.4g

10cm3

=1.34g/cm³=1.34×10³kg/m³；
（2）实验中，先测量了橡皮泥的体积，橡皮泥上会沾有水，再测量质量时，测量值会偏大，则所测的密度偏大．
B组：
（1）根据F_浮=G-F′可知，小石块受到的浮力等于小石块的重力G₁减掉小石块在水中弹簧测力计的示数G₂；
排开水的重力G等于即桶和排开水的重力之和减掉空桶的重力；即G₃-G₄；
如果关系式G₁-G₂=G₃-G₄成立，就可以得到著名的阿基米德原理．
（4）可以测量石块的密度．
步骤：①用弹簧测力计测出石块重力G，石块质量m=

G

g

；
②将石块浸没在烧杯的水中，读出此时测力计示数为F_示，则石块受到的浮力为F_浮=G₁-G₂，
根据阿基米德原理：F_浮=G₁-G₂=ρ_水gV_排，则石块的体积：V=V_排=

G1?G2

ρ水g

；
③石块密度的表达式：ρ=

m

V

=

G g

G1?G2 ρ水g

=

G

G1?G2

ρ_水．
故答案为：（1）1.34×10³kg/m³；（2）偏大；先测量了橡皮泥的体积，橡皮泥上会沾有水，再测量质量时，测量值会偏大；
（2）G₁-G₂；G₃-G₄；（4）

G

G1?G2

ρ_水