Question

桌上有燒杯（燒杯能直立漂浮在水面上）、大水槽和量筒、記號(hào)筆及足夠的水，要求用這些器材粗略測出一塊小鵝卵石的密度．小剛同學(xué)根據(jù)要求，設(shè)計(jì)出了一種測量方法，基本實(shí)驗(yàn)步驟如圖所示．

（1）根據(jù)圖示的實(shí)驗(yàn)步驟可知：鵝卵石的質(zhì)量是______g，鵝卵石體積是______cm³，鵝卵石的密度為：ρ=______g/cm³．
（2）本實(shí)驗(yàn)中測量鵝卵石質(zhì)量的方法可稱之為“等效替代法”，在學(xué)習(xí)初中物理其他知識(shí)的過程中曾經(jīng)用到過，請(qǐng)舉一例：______．

Answer 1

【答案】分析：燒杯和鵝卵石漂浮在水中排開水的體積和燒杯和水漂浮在水中排開水的體積相同，浮力相同，重力相同，確定燒杯內(nèi)水的質(zhì)量和鵝卵石的質(zhì)量相同．
利用鵝卵石浸沒在水中前后的體積差，求出鵝卵石的體積．
知道鵝卵石的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出鵝卵石的密度．
物理上很多地方應(yīng)用了等效替代法，例如總電阻和各電阻的關(guān)系、合力和分力的關(guān)系、曹沖稱象等．
解答：解：（1）燒杯和鵝卵石漂浮在水中排開水的體積和燒杯和水漂浮在水中排開水的體積相同，排開水的重力相同，浮力相同，重力相同，所以，燒杯和鵝卵石的總重等于燒杯和水的總量，鵝卵石的質(zhì)量和燒杯內(nèi)水的質(zhì)量相同，
倒入燒杯中水的體積為：V'=260cm³-110cm³=150cm³，
m=m_水=ρ_水V'=1.0g/cm³×150cm³=150g，
鵝卵石的體積為：V=260cm³-200cm³=60cm³，
鵝卵石的密度為：ρ===2.5g/cm³．
（2）在學(xué)習(xí)初中物理其他知識(shí)的過程中，求串聯(lián)總電阻和并聯(lián)總電阻、合力代替幾個(gè)分力等都用到等效替代法．
故答案為：（1）150；60，2.5；（2）曹沖稱象（答案不唯一）．
點(diǎn)評(píng)：測量固體密度時(shí)，本題提供了一種實(shí)驗(yàn)中沒有天平，如何測量固體的質(zhì)量．