Question

張小清同學撿到一塊不知名的金屬塊，將它放到水中可以沉沒，現(xiàn)在，小清同學想測出它的密度，但身邊只有一支彈簧測力計、一個燒杯及足量的水，請你幫她想一想，替她設(shè)計一個測量金屬塊密度的實驗，簡要寫出實驗步驟，并用所測的物理量推導(dǎo)出密度的表達式．

Answer 1

本題主要從測金屬塊質(zhì)量和體積兩方面進行，然后利用ρ=

m

V

計算密度．
答：步驟為：（1）用彈簧測力計稱出金屬塊的重力G；
（2）將金屬塊浸沒在燒杯內(nèi)的水中，讀出此時的示數(shù)F；
推導(dǎo)過程：
（1）金屬塊質(zhì)量m=

G

g

；
（2）金屬塊受到的浮力F_浮=G-F，根據(jù)阿基米德原理得F_浮=ρ_液gV_排，金屬塊浸沒在水中，排開水的體積與金屬塊體積相等
∴金屬塊體積V=V_排=

G-F

ρ水g

（3）金屬塊密度：ρ=

m

V

=

Gρ水

G-F

．