Question

小明在戶外撿到一顆漂亮的小石頭，回家后他利用一把刻度尺，一條細(xì)線，一個厚底薄壁圓柱形的長杯子（杯壁厚度不計）和一桶水來測這顆小石頭的密度．請你按照小明的實(shí)驗(yàn)思路，將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．
（1）長杯子中裝入適量水，用刻度尺測出杯內(nèi)水的深度h₁；
（2）將杯子放入桶內(nèi)的水中，使杯子豎直漂浮在水面上，用刻度尺測出杯子露出水面的高度h₂；
（3）用細(xì)線系好小石塊并放入杯內(nèi)水中，杯子繼續(xù)豎直漂浮在水面上，用刻度尺測出杯子露出水面的高度h₃；
（4）______；
（5）已知水的密度為ρ_水，利用上述測量出的物理量和已知量，計算小石塊密度的表達(dá)式為：ρ_石=______．

Answer 1

【答案】分析：要想測量小石塊的密度，需要測量小石塊的質(zhì)量和體積．在現(xiàn)有器材的條件下，利用排水法，可測出石塊的排水體積．根據(jù)漂浮的條件，可以間接求出石塊的質(zhì)量，用等效替代的方法可最終求出石塊的密度．
解答：解：（4）為了利用排水法測出小石塊排開水的體積，還應(yīng)測量放入石塊后杯內(nèi)水面的深度，故這一步驟為：把杯子從水中取出，用刻度尺測出杯內(nèi)水的深度h₄；
（5）設(shè)長杯子的底面積為S，則小石塊的體積為V=Sh₄-Sh₁；因?yàn)槭瘔K與杯子一同漂浮在桶中，所以增加的小石塊的質(zhì)量就等于杯子增加的排開水的質(zhì)量，可得，m=ρ_水（Sh₂-Sh₃），則小石塊的密度為ρ_石===．
故答案為：（4）把杯子從水中取出，用刻度尺測出杯內(nèi)水的深度h₄；（5）．
點(diǎn)評：對本實(shí)驗(yàn)的分析依然要從實(shí)驗(yàn)的原理入手，重點(diǎn)把握質(zhì)量與體積的求出過程，這里巧妙借助了等效替代的方法，求得了小石塊的質(zhì)量與體積，值得我們借鑒．