Question

小明用天平、一個燒杯、一個橡皮筋和適量的水測量礦石的密度，請補全實驗步驟：
（1）用天平測出礦石的質量m_石
（2）在燒杯中裝適量的水，測出總質量m₁
（3）將礦石浸沒在燒杯的水中，________．
（4）取出礦石，再向燒杯中倒水，使水面與橡皮筋相平，再測出總質量m₂．密度的表達式ρ_石=________．

Answer 1

解：測量礦石的步驟：
（1）用天平測出礦石的質量m_石；
（2）在燒杯中裝適量的水，測出總質量m₁；
（3）將礦石浸沒在燒杯的水中，把橡皮筋套在燒杯上與水面相平為標記；
（4）取出礦石，再向燒杯中倒水，使水面與橡皮筋相平，再測出總質量m₂．
兩次水的質量差：m=m₂-m₁，
礦石的體積：V_石=V_水=
則礦石密度的表達式ρ_石=ρ_水．
故答案為：（3）把橡皮筋套在燒杯上與水面相平為標記；（4）ρ_水．
分析：實驗原理：ρ=，因此需要測量礦石的質量和體積，利用天平可以測量礦石的質量，而沒有量筒，需要間接測量礦石塊的體積是關鍵．
利用等效替代法分析，使石塊的體積與水的體積相等，即在燒杯中裝適量的水，測出總質量m₁，然后將礦石浸沒在燒杯的水中，用橡皮筋作出標記，再取出礦石，再向燒杯中倒水，使水面與橡皮筋相平，再測出總質量m₂，根據(jù)兩次水的質量差即可求出礦石的體積．
點評：測量固體的密度只有天平，沒有量筒，需要間接測量固體的體積，可采用浮力法、等效替代的方法．