2010年5月7日，在第四届广东省中学物理教师创新实验能力展示交流活动中，来自潮州的黄杰华老师设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下（取g=10N/kg）：①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；④根据以上数据，通过计算得出小石块密度r．（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N．G3和G4的读数如上图 （b）所示，则G3=______N，G4=______N；（2）实验中，小石块排开水的重量是______N，小石块的体积是______m3；（3）小石块的重量是______N；（4）通过以上数据，他得出小石块的密度是______kg/m3；（5）若将小石块换成一个小盐块，其它步骤不

答

（1）由0.94N和0.4N的读数知，每一个大格代表1N，每一个小格代表0.1N，所以G₃和G₄的示数是1.1N和0.5N．
（2）流入右侧小杯的水重=0.5N-0.4N=0.1N．
流入空杯的水重0.1N，所以流入空杯的水的质量为m＝

G

g

＝

0.1N

10N/kg

＝0.01kg＝10g
流入空杯中水的体积V=

m

ρ水

＝ 

10g

1g/cm3

＝10cm3=10^-5m³．
小石块浸没在水中，小石块的体积等于流入空杯的水的体积，
所以小石块的体积为10cm³．
（3）小石块的重力=现在溢水杯中水和小石块的重1.1N+流入空杯的水重0.1N-原来溢水杯中的水重0.94N．
所以小石块的重力为：G=0.26N
（4）小石块的质量是m＝

G

g

＝

0.26N

10N/kg

＝0.026kg＝26g．
小石块的密度是：ρ＝

m

v

＝

26g

10cm3

＝2.6g/cm3=2.6×10³kg/m³．
（5）如果小石块换成盐块，质量不变，但是盐块放入水中会溶化，溢出水的体积减小，求得的盐块的体积减小，测量的密度会增大．
故答案为：（1）1.1、0.5；
（2）0.1、10^-5；
（3）0.26；
（4）2.6×10³；
（5）＞．
答案解析：（1）根据G₁和G₂的示数，确定弹簧测力计每一个大格和每一个小格代表的示数，然后在读出G₃和G₄的大小．
（2）小石块排开水的重力等于右侧小杯增加的重力．知道小石块排开水的重力，根据G=mg求出排开水的质量，根据ρ=

m

v

求出排开水的体积，即小石块的体积．
（3）小石块的重力等于现在溢水杯中水和小石块的重加流入空杯的水重再减去原来溢水杯中的水重．知道小石块的重力求出小石块的质量．
（4）知道小石块的质量和体积，根据密度公式求出小石块的密度．
（5）如果小石块换成盐块，质量不变，但是盐块放入水中会溶化，体积减小，测量的密度会增大．
考试点：固体的密度测量实验．
知识点：（1）掌握弹簧测力计的读数．
（2）根据G=mg、ρ=

m

v

进行计算．
（3）小石块的体积和溢出水的体积相同．
（4）小石块的重力等于现在溢水杯中水和小石块的重加流入空杯的水重再减去原来溢水杯中的水重．
（5）掌握密度单位换算．