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【活动三】测量不吸水的小石块的密度。(分组实验)
1. 实验原理：
(1) 根据实验原理，你认为需要测量哪几个物理量？
(2) 可以利用
2. 实验步骤：
3. 数据记录：(请根据实验步骤自行设计表格)
4. 根据实验总结：在测量不吸水的小石块的体积时，测量仪器中放入多少水为“适量”？
1. 实验原理：
$\rho=\frac{m}{V}$
。(1) 根据实验原理，你认为需要测量哪几个物理量？
小石块的质量、小石块的体积
。(2) 可以利用
量筒
（填实验器材）测量小石块的体积。量筒内倒入适量水，示数为$V_0$，将小石块浸没于量筒内的水中，示数变为$V$，则小石块的体积为$V-V_0$
。2. 实验步骤：
3. 数据记录：(请根据实验步骤自行设计表格)
4. 根据实验总结：在测量不吸水的小石块的体积时，测量仪器中放入多少水为“适量”？
答案
1. $\rho=\frac{m}{V}$ (1)小石块的质量、小石块的体积 (2)量筒 $V-V_0$
2. ①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。②用天平测量出小石块的质量m。③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$。④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$。⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$。
3. 略
4. 量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
2. ①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。②用天平测量出小石块的质量m。③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$。④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$。⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$。
3. 略
4. 量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
解析
【分析】
测量固体密度的核心是利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，因此需分别测量小石块的质量和体积。对于不吸水的小石块，体积采用排水法测量，通过量筒中放入石块前后的体积差计算体积；实验中“适量水”是排水法的关键，需保证水足够浸没石块，且放入石块后液面不超过量筒量程，避免读数错误或损坏仪器。
【解析】
1. 测量密度的实验原理为密度公式：$\rho=\frac{m}{V}$；
(1) 根据实验原理，需测量小石块的质量和小石块的体积；
(2) 利用排水法测量体积，所需器材为量筒；小石块体积为放入石块后量筒示数$V$减去放入前的示数$V_0$，即$V-V_0$；
2. 实验步骤：①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡；②用天平测量出小石块的质量$m$；③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$；④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$；⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$；
3. 数据记录表格可设计为包含小石块质量、量筒中水的体积、水和石块总体积、石块体积、石块密度等栏目（略）；
4. “适量水”的要求是：量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
【答案】
1. $\rho=\frac{m}{V}$；(1)小石块的质量、小石块的体积；(2)量筒；$V-V_0$；2. ①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。②用天平测量出小石块的质量$m$。③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$。④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$。⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$；3. 略；4. 量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
【知识点】
密度的测量、排水法测体积、天平的使用
【点评】
本题为初中物理力学基础实验题，考查测量固体密度的核心原理、器材选择、操作步骤及关键细节，注重实验过程的理解与规范操作的掌握，是分组实验的典型考查题型。
【难度系数】
0.7
测量固体密度的核心是利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，因此需分别测量小石块的质量和体积。对于不吸水的小石块，体积采用排水法测量，通过量筒中放入石块前后的体积差计算体积；实验中“适量水”是排水法的关键，需保证水足够浸没石块，且放入石块后液面不超过量筒量程，避免读数错误或损坏仪器。
【解析】
1. 测量密度的实验原理为密度公式：$\rho=\frac{m}{V}$；
(1) 根据实验原理，需测量小石块的质量和小石块的体积；
(2) 利用排水法测量体积，所需器材为量筒；小石块体积为放入石块后量筒示数$V$减去放入前的示数$V_0$，即$V-V_0$；
2. 实验步骤：①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡；②用天平测量出小石块的质量$m$；③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$；④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$；⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$；
3. 数据记录表格可设计为包含小石块质量、量筒中水的体积、水和石块总体积、石块体积、石块密度等栏目（略）；
4. “适量水”的要求是：量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
【答案】
1. $\rho=\frac{m}{V}$；(1)小石块的质量、小石块的体积；(2)量筒；$V-V_0$；2. ①将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线处并调节平衡螺母使天平横梁水平平衡。②用天平测量出小石块的质量$m$。③在量筒中添加适量的水，读出此时量筒中液面对应的示数$V_1$。④用细线绑好小石块，将小石块轻轻放入量筒并浸没在水中，读出此时量筒中液面对应的示数$V_2$。⑤计算出小石块的密度为$\rho=\frac{m}{V_2-V_1}$；3. 略；4. 量筒中的水既能完全浸没小石块，又在放入小石块后不超过量筒的最大测量值。
【知识点】
密度的测量、排水法测体积、天平的使用
【点评】
本题为初中物理力学基础实验题，考查测量固体密度的核心原理、器材选择、操作步骤及关键细节，注重实验过程的理解与规范操作的掌握，是分组实验的典型考查题型。
【难度系数】
0.7
1. 下表所列为实验室四种不同规格的量筒，选项为量筒的局部图，如果需要一次性较准确量出100 g密度为$0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$的酒精，选择哪一种规格的量筒较为合适（
B
）答案
1. B
解析
【分析】要选择合适的量筒，需先计算出100g酒精的体积，再根据量筒的选择原则（量程需大于待测液体体积、分度值小且能一次性量取）判断。首先利用密度公式变形计算酒精体积，再结合量筒的规格要求筛选选项。
【解析】先统一单位：酒精密度$\rho=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.8\ \mathrm{g/cm}^3$，酒精质量$m=100\ \mathrm{g}$，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得，酒精体积$V=\frac{m}{\rho}=\frac{100\ \mathrm{g}}{0.8\ \mathrm{g/cm}^3}=125\ \mathrm{cm}^3=125\ \mathrm{mL}$。量筒选择需满足：①量程≥125mL，保证一次性量取；②分度值小，测量准确。分析选项：A量程小于125mL，无法一次性量取；B量程合适且分度值小，符合要求；C、D不符合量程或分度值要求，故选B。
【答案】B
【知识点】密度公式应用、量筒的使用
【点评】本题结合密度计算考查量筒的选择，核心是先计算待测液体体积，再依据量筒的使用规则判断，属于初中物理基础实验题，注重实验操作能力的考查。
【难度系数】0.7
【解析】先统一单位：酒精密度$\rho=0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=0.8\ \mathrm{g/cm}^3$，酒精质量$m=100\ \mathrm{g}$，由密度公式$\rho=\frac{m}{V}$得，酒精体积$V=\frac{m}{\rho}=\frac{100\ \mathrm{g}}{0.8\ \mathrm{g/cm}^3}=125\ \mathrm{cm}^3=125\ \mathrm{mL}$。量筒选择需满足：①量程≥125mL，保证一次性量取；②分度值小，测量准确。分析选项：A量程小于125mL，无法一次性量取；B量程合适且分度值小，符合要求；C、D不符合量程或分度值要求，故选B。
【答案】B
【知识点】密度公式应用、量筒的使用
【点评】本题结合密度计算考查量筒的选择，核心是先计算待测液体体积，再依据量筒的使用规则判断，属于初中物理基础实验题，注重实验操作能力的考查。
【难度系数】0.7
