某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪*、记号笔、细线和足量的水（已知水的密度为ρ）测量了一块小矿石的密度，...

问题详情：

某学习小组利用空矿泉水瓶、烧杯、量筒、剪*、记号笔、细线和足量的水（已知水的密度为ρ）测量了一块小矿石的密度，实验过程如下：

（1）实验步骤：

A．向量筒中加入适量的水，记下体积V1（如图1）；

B．烧杯中注人适量的水，将石块放入剪下的矿泉水瓶内，使矿泉水瓶漂浮在烧杯中，并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置（如图2）；

C．取出矿泉水瓶，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至　   　，量筒中剩余水的体积V2（如图3）；

D．再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中，此时总体积V3（如图4）。

（2）小矿石的密度表达式ρ石＝　   　（用题中物理量符号表示）；

（3）由于矿泉水瓶有质量，会导致小矿石密度测量值　   　，有同学指出只要在步骤C进行适当修改就可以，该同学修改的内容是　   　。

【回答】

（1）标记处；（2）ρ；（3）偏大；取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶放入烧杯中，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积V2。

【分析】（1）小矿石放在矿泉水瓶内漂浮在水中，瓶子和矿石的重等于瓶子排开水的重力，所以瓶子和矿石的质量等于排开水的质量，采用等量代换的关系，使瓶子排开水的体积等于量筒倒入烧杯中水的体积，所以水面都要到标记处。

（2）矿石的质量和量筒倒入烧杯中水的质量相等，矿石的体积等于矿石浸没水中前后对应的刻度差，最后根据密度公式求出矿石密度。

（3）由于瓶子有重力，当瓶子在水中漂浮时，瓶子和矿石的重等于瓶子排开水的重力，瓶子和矿石的总质量等于排开水的质量，计算时把瓶子和矿石的质量误认为是矿石的质量，导致矿石质量测量值偏大，密度偏大；

把矿石取出后把瓶子继续放在水中，再添加水到标记处，这种方法测量比较准确。

【解答】解：（1）实验步骤：

A．向量筒中加入适量的水，记下体积V1；

B．烧杯中注人适量的水，将石块放入剪下的矿泉水瓶内，使矿泉水瓶漂浮在烧杯中，并用记号笔在烧杯上标记此时液面的位置；

C．取出矿泉水瓶，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，则矿石的质量等于量筒倒入烧杯中水的质量，量筒中剩余水的体积V2；

矿石的质量为：m石＝m水＝ρ（V1﹣V2）。

D．再用细线拴住小矿石缓慢放入量筒中，此时总体积V3。

矿石的体积为：V石＝V3﹣V2。

（2）矿石的密度为：ρ石＝＝ρ。

（3）由于矿泉水瓶有质量，瓶子有重力，当瓶子在水中漂浮时，瓶子和矿石的重等于瓶子排开水的重力，瓶子和矿石的总质量等于排开水的质量，计算时把瓶子和矿石的质量误认为是矿石的质量，导致矿石质量测量值偏大，密度偏大；

取出矿泉水瓶，取出小矿石，再把矿泉水瓶继续放入烧杯中，将量筒中的水缓慢倒入烧杯至标记处，量筒中剩余水的体积V2。

【点评】本题关键在于瓶子和矿石漂浮在水面上时，瓶子和矿石的重力等于瓶子排开水的重力，量筒倒入烧杯中水的重力等于瓶子排开水的重力，明确这些，思路就很清晰了。

知识点：物体的浮沉条件及应用

题型：实验,探究题