4．小紅想測量一小金屬塊的密度，她在實驗室里找到了一架天平，但沒有砝碼，除此之外還有如下器材：兩個質(zhì)量相近的燒杯、量筒、細(xì)線、滴管和足量的水（已知水的密度為ρ水）．請利用上述器材幫她設(shè)計一個實驗方案，比較精確地測量金屬塊的密度．
要求：
（1）寫出主要實驗步驟及所需測量的物理量；
（2）寫出金屬塊密度的數(shù)學(xué)表達(dá)式（用已知量和測量量表示）．

分析 根據(jù)密度公式，ρ=$\frac{m}{V}$，質(zhì)量相同，物體的密度與體積成反比，可根據(jù)相同質(zhì)量的金屬塊和水的體積關(guān)系得出密度關(guān)系．

解答 答：（1）主要實驗步驟及所需測量的物理量：
①調(diào)節(jié)天平平衡；
②將兩燒杯分別放在天平的兩個盤中，并用滴管向質(zhì)量較小的燒杯中加水，使天平再次平衡；
③用細(xì)線系住金屬塊，放入質(zhì)量較大的燒杯中，向量筒中加入適量水，記下體積V1；再將量筒中的水加入質(zhì)量較小的燒杯中，直到天平平衡，記下此時量筒中剩余水的體積V2；
④向量筒再加入適量水，記下體積V3，將金屬塊完全浸沒在量筒的水中，記下體積V4；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得，m=ρV，金屬球和水的質(zhì)量相等：
則ρ球（V4-V3）=ρ水（V1-V2），
則ρ球=$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{{V}_{4}-{V}_{3}}$ρ水．

點評 本題是測量固體密度的實驗，解決此題的關(guān)鍵是充分利用密度公式及水和金屬塊的質(zhì)量相等關(guān)系，得出密度與體積的關(guān)系．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：填空題

13．一邊長為10cm的實心立方體金屬塊的質(zhì)量為2.7kg，它的密度是2.7×103kg/m3；當(dāng)把它放在水平地面上時，對地面的壓強(qiáng)是2700Pa，用彈簧測力計掛著金屬塊，讓它全部浸沒在水中時，彈簧測力計的示數(shù)是17N，則金屬塊受到的浮力大小為10N．（g取10N/kg）

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

15．小冉在探究“浮力大小與哪些因素有關(guān)”的實驗中，用到如下器材：分度值為0.1N的彈簧測力計，底面積為5cm2、高度為6cm的實心圓柱體銅塊，相同的大燒杯若干，水，密度未知的某種液體，細(xì)線等．

（1）小冉進(jìn)行了如圖所示的實驗：A步驟所示彈簧測力計的示數(shù)為2.7N；用彈簧測力計掛著銅塊緩慢地浸入液體中不同深度，步驟如圖B、C、D、E、F所示（液體均未溢出），并將其示數(shù)記錄在表中．
實驗步驟BCDEF
彈簧測力計示數(shù)/N2.62.52.42.42.3
（2）在實驗步驟B中銅塊所受浮力F浮=0.1N．
（3）分析實驗步驟A、B、C、D，可以說明浮力大小跟物體排開液體體積有關(guān)；分析實驗步驟A、E、F，可以說明浮力大小跟液體密度有關(guān)．
（4）小冉用表格中的數(shù)據(jù)算出了某種液體的密度是1.3×103kg/m3（結(jié)果保留一位小數(shù)），還算出了步驟B中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)是200Pa，并發(fā)現(xiàn)步驟B、C、D中銅塊下表面受到水的壓強(qiáng)隨著深度的增加逐漸增大（填“增大”或“減小”）．
（5）小冉在步驟B的基礎(chǔ)上繼續(xù)探究：保持銅塊下表面所處的位置不變，把彈簧測力計的拉環(huán)固定在鐵架臺上，緩慢向燒杯內(nèi)加水，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)逐漸減�。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”）；當(dāng)所加水使銅塊剛好浸沒時（水未溢出），燒杯底部受到水的壓強(qiáng)增加了420Pa．（已知在一定范圍內(nèi)，彈簧受到的拉力每減少0.1N，彈簧的長度就縮短0.1cm）

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

12．如圖所示，小明測量一�；ㄉ椎拿芏�，實驗步驟如下，請你在閱讀過程中幫他回答有關(guān)問題：

他用調(diào)節(jié)好的天平測量完干燥空玻璃杯的質(zhì)量后進(jìn)行了以下操作：
（1）選擇一粒飽滿的花生米放入裝有適量水的透明玻璃杯中，發(fā)現(xiàn)花生米下沉至杯底，此時花生米所受的浮力小于重力（選填“大于”或“等于”或“小于”）．
（2）往杯中逐漸加鹽并攪拌，直至觀察到花生米懸浮，隨即停止加鹽．
（3）取出花生米，用調(diào)節(jié)好的天平測杯子和鹽水的總質(zhì)量，如圖丙，天平的讀數(shù)為122g．
（4）將玻璃杯中的鹽水全部倒入量筒，如圖丁，量筒中鹽水的體積為55cm3．
（5）最后利用密度公式計算出鹽水的密度，即為花生米的密度．這種實驗方法稱為：等效替代法（選填：“控制變量法”、“轉(zhuǎn)換法”、“等效替代法”）

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

19．用你所學(xué)過的物理知道來解釋物理課本的一段話“短路時電路中電流非常大”和“很容易造成直火災(zāi)”的原因．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

9．小華同學(xué)在實驗室里做系列實驗．

（1）他想通過實驗研究物體受力情況與運動狀態(tài)之間的關(guān)系．他設(shè)法測得密閉小瓶浸沒在水中時所受浮力為1牛，然后裝入適量的細(xì)砂，將總重為1牛的小瓶浸沒在水中后放手，其運動狀態(tài)如圖甲（a）所示；接著他兩次調(diào)整瓶內(nèi)細(xì)砂的質(zhì)量，重復(fù)上述實驗，分別如圖（b）和（c）所示．請根據(jù)實驗現(xiàn)象及相關(guān)條件，歸納得出初步結(jié)論：
（A）由圖（a）可知：浸沒在液體中的物體所受浮力等于重力時，懸浮在液體中；
（B）由圖（b）和（c）可知：浸沒在液體中的物體所受浮力大于重力時，上��；浮力小于重力時，下沉．
（2）①隨后他又在探究浮力的實驗中把a(bǔ)圖中的小瓶放入一裝有水的溢水杯中則溢出的水的重為B（填序號）．
A．一定等于1牛    B．可能為0.9牛    C．一定小于1牛    D．可能為1.2牛
②接著他分析溢水杯杯底受到水的壓強(qiáng)發(fā)生的變化是不變或增大．
（3）他又制作如圖乙所示的潛水艇模型，通過進(jìn)排氣管吸氣（選填“吸氣”或“吹氣”，使模型下潛直到懸浮，容器中的水面將不變（選填“上升”、“下降”或“不變”，不考慮進(jìn)排氣管的體積的影響）．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

16．小兵用圖1所示電路來探究“電壓一定時，電流與電阻的關(guān)系”．
（1）將R調(diào)為5Ω，閉合開關(guān)，移動滑動變阻器至適當(dāng)位置，記錄兩電表示數(shù)．其中電壓表的指針?biāo)肝恢萌鐖D2所示，它的示數(shù)為2V．
（2）將R調(diào)為20Ω，小兵在記錄數(shù)據(jù)前，他應(yīng)先調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)仍為2V；
（3）多次實驗后，小兵得到電流和電阻R的倒數(shù)的關(guān)系圖象如圖3所示，由此他得到的實驗結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時，電流與電阻成反比（選填“正比”或“反比”）；
（4）小兵身旁有一只僅能看清“▄0.25A”字樣的小燈泡，為了知道其額定功率，他根據(jù)圖3得到0.25A對應(yīng)的電阻值為8Ω，從而算出該小燈泡的額定功率P=0.5W，你認(rèn)為小兵求小燈泡額定功率的方法是否正確：不正確（選填“正確”或“不正確”），你的理由是：該圖象是在U=2V的情況下得到的，而當(dāng)小燈泡兩端的電壓為2V時，通過小燈泡的電流不一定是0.25A．

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科目：初中物理 來源： 題型：計算題

13．如圖所示，一實心正方體鋁塊浸沒在密度為0.9×103kg/m3的油中，其質(zhì)量為2.7kg，上表面與液面相平行，上、下表面的深度分別為h1和h2，且2h1=h2=20cm，求：
（1）鋁塊上表面處的液體壓強(qiáng)；
（2）若使鋁塊在圖示位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，還應(yīng)使其在豎直方向受到一個多大的力；
（3）若圖中正方體是由密度為3.6×103kg/m3的合金制成，且處于懸浮狀態(tài)，則該正方體空心部分體積是多少？

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科目：初中物理 來源： 題型：作圖題

14．如圖所示，在游泳池的底部和側(cè)壁，鋪滿了面積相等的小瓷磚，請畫出水對A、B兩瓷磚壓力的示意圖．

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同步練習(xí)冊答案