石油是我市主要的礦產資源，石油化工對實施黃藍國家戰略發揮着重要作用．某化工企業以石油為原料，研發出一種密度比水...

問題詳情：

石油是我市主要的礦產資源，石油化工對實施黃藍國家戰略發揮着重要作用．某化工企業以石油為原料，研發出一種密度比水小、強度大的複合材料，廣泛應用於汽車、飛機等製造業．為了測量這種複合材料的密度，實驗室提供瞭如下器材：一小塊形狀不規則的複合材料樣品、量筒、燒杯、溢水杯、*簧測力計、細線、長鋼針、適量水（所給器材數量充足）．請利用所給器材，設計測量小塊複合材料樣品密度的實驗方案．（g和水的密度ρ水為已知量．）

（1）從上述器材中選出實驗所需器材；

（2）實驗步驟；

（3）樣品密度的表達式：ρ=　　　　　　（用測量的物理量和已知量的符號表示）；

（4）這類材料廣泛應用於汽車、飛機制造的優點：　　　　　　．

【回答】

【考點】設計實驗測密度．

【分析】（1）（2）（3）用*簧測力計測出小塊複合材料樣品的重力，根據m=求出質量m；再將小塊複合材料樣品完全浸沒在水中，讀出此時*簧測力計的示數，根據F浮=G﹣F示求出浮力，根據阿基米德原理即可求出小塊複合材料樣品浸沒時排開水的體積，即小塊複合材料樣品的體積；據此選擇所需實驗器材，並根據ρ=求出小塊複合材料樣品的密度．

（4）根據複合材料密度比小、強度大的特點分析解答．

【解答】解：

（1）所需器材：一小塊形狀不規則的複合材料樣品、燒杯、*簧測力計、細線、適量水；

（2）步驟：①用細線將不規則的複合材料樣品拴好，掛在*簧測力計下端，測出石塊重力G；

②將石塊浸沒在盛有適量水的燒杯中，讀出此時測力計示數為F示；

（3）計算表達式：

石塊質量m=；

石塊受到的浮力為F浮=G﹣F示，

根據阿基米德原理：F浮=G﹣F示=ρ水gV排，

則石塊的體積：V=V排=，

石塊密度的表達式：ρ==．

（4）複合材料的密度偏小，故在生活生產中，可以用該材料減輕飛機和汽車的質量，以提高速度、節約能源等；

故*為：

（1）一小塊形狀不規則的複合材料樣品、燒杯、*簧測力計、細線、適量水；

（2）①用細線將不規則的複合材料樣品拴好，掛在*簧測力計下端，測出石塊重力G；

②將石塊浸沒在盛有適量水的燒杯中，讀出此時測力計示數為F示；

（3）；

（4）密度小，可以減輕飛機和汽車的質量，以提高速度、節約能源等．

知識點：物體的浮沉條件及應用

題型：實驗,探究題