物理
小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积．小刚设计了以下实验步骤：A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示．记录塑料球质量为m；B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1；C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2；D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的为V3；E．利用密度公式计算出结果．根据上述实验过程，回答下列问题．（1）实验中使用天平测出塑料球的质量m=g，塑料球的体

2019-04-20

小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积．小刚设计了以下实验步骤：

A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示．记录塑料球质量为m；
B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V1；
C．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V2；
D．把小铁块单独放入水中静止时如图d所示，记录此时量筒的为V3；
E．利用密度公式计算出结果．
根据上述实验过程，回答下列问题．
（1）实验中使用天平测出塑料球的质量m=______g，塑料球的体积V=______cm3，计算出塑料球的密度ρ=______g/cm3．
（2）实验拓展：本实验中若不用天平，只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度．请你写出这个操作步骤______．
（3）根据你补充的步骤，写出计算塑料球密度的表达式______．（用字母表示，水的密度为ρ水）
优质解答
（1）游码对应的刻度值，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的刻度值是1.2g．
塑料块的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+1.2g=11.2g．
塑料球的体积=V2-V3=45ml-25ml=20ml=20cm3．
ρ=
m
v
=
11.2g
20cm3
=0.56g/cm3．
（2）若不用天平，利用浮力的方法求出塑料球的质量，让塑料球漂浮在图b的量筒中，记下水面到达的刻度V4，塑料球的重力=浮力=塑料球排开水的重力，
所以，塑料球的质量=塑料球排开水的质量，
所以塑料球的质量：m=（V4-V1）ρ水，
塑料球的体积：V=V2-V3，
根据密度公式得，ρ=
(V4−V1)ρ水
V2−V3
．
故答案为：（1）11.2；20；0.56．
（2）将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4．
（3）ρ=
(V4−V1)ρ水
V2−V3
． （1）游码对应的刻度值，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的刻度值是1.2g．
塑料块的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+1.2g=11.2g．
塑料球的体积=V2-V3=45ml-25ml=20ml=20cm3．
ρ=
m
v
=
11.2g
20cm3
=0.56g/cm3．
（2）若不用天平，利用浮力的方法求出塑料球的质量，让塑料球漂浮在图b的量筒中，记下水面到达的刻度V4，塑料球的重力=浮力=塑料球排开水的重力，
所以，塑料球的质量=塑料球排开水的质量，
所以塑料球的质量：m=（V4-V1）ρ水，
塑料球的体积：V=V2-V3，
根据密度公式得，ρ=
(V4−V1)ρ水
V2−V3
．
故答案为：（1）11.2；20；0.56．
（2）将塑料球放入图b所示的量筒内使其漂浮在水面上，读出量筒示数V4．
（3）ρ=
(V4−V1)ρ水
V2−V3
．
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