Question

（2013?平谷區(qū)一模）小剛要用一架已調(diào)好的天平及配套的砝碼、裝有適量水的燒杯、細線測一小塊礦石的密度，下面是小剛的部分實驗步驟，請你按照小剛的實驗思路，將實驗步驟補充完整．
實驗步驟：
（1）用已調(diào)好的天平測出小礦石質(zhì)量m₁
（2）用已調(diào)好的天平測出裝有適量水的燒杯質(zhì)量m₂
（3）利用上述測量出的物理量和題中的已知量計算ρ_石的表達式為：

ρ_石=

m1

m3-m2

×ρ_水

．

Answer 1

分析：要想測出礦石的密度，必須測出質(zhì)量和體積，題目中可以將礦石浸入到水中，讀出天平的示數(shù)，根據(jù)增大的質(zhì)量求出增大的壓力，根據(jù)力的作用是相互的，增大的壓力即為礦石受到的浮力，根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出礦石的體積，再根據(jù)ρ=

m

V

求出密度．

解答：解：（1）實驗步驟：用細線拴好小礦石浸沒裝有適量水的燒杯中（不能觸底、壁）測出總質(zhì)量為m₃；
（2）天平增大的示數(shù)m=m₃-m₂，
礦石受的浮力：F_浮=mg=（m₃-m₂）g，
∵F_浮=ρ_水gV_排
∴礦石的體積：
V=V_排=

F浮

ρ水g

=

(m3-m2)g

ρ水g

，
礦石的密度：
ρ_石=

m1

V

=

m1

(m3-m2)g ρ水g

=

m1

m3-m2

×ρ_水．
故答案為：（1）補充的實驗步驟為：用細線拴好小礦石浸沒裝有適量水的燒杯中（不能觸底、壁）測出總質(zhì)量為m₃；
（2）ρ_石=

m1

m3-m2

×ρ_水．

點評：此題主要考查的是學生對密度測量方法的理解和掌握，此題中根據(jù)力的作用是相互的和浮力知識測量礦石的體積是本題的難點，難度較大．