初学者使用漂浮法测量铁矿石的密度

例8小阳利用刻度尺、塑料碗、圆柱形玻璃筒和适量的水测量一块铁矿石的密度。以下是小阳设计的实验步骤，请你按照他的实验思路，将实验步骤补充完整。

（1）在圆柱形玻璃筒内放入适量的水，将塑料碗轻轻放入水中，塑料碗漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1，并记录在表格中。

（2）将铁矿石轻轻放入塑料碗中，塑料碗仍漂浮，用刻度尺测出此时圆柱形玻璃筒内水的深度为h2，并记录在表格中。

（3）____________________________________________________。

（4）已知水的密度为ρ水，利用测量出的物理量和ρ水，计算铁矿石的密度ρ=____________ ，并将计算结果记录在表格中。

解 析

（1）测量物体密度，一般应用的原理都是ρ= m/V，如何得到铁矿石的质量和体积是实验的关键。①在玻璃筒内放入适量水，将塑料碗轻轻放入水中漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h1；将铁矿石放在塑料碗中，装有铁矿石的塑料碗仍在水中漂浮，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h2，设玻璃筒的底面积为S，两次深度之差与底面积的乘积就是铁矿石漂浮时排开水的体积；已知水的密度和铁矿石漂浮时排开水的体积，可以得到铁矿石漂浮排开水的质量，也就是铁矿石的质量。②铁矿石的质量已经得到，测量体积的方法：将塑料碗中的铁矿石放入玻璃筒中，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h3，h3与h1之差与玻璃筒底面积的乘积就是铁矿石浸没时排开水的体积，也就是铁矿石的体积。(www.xing528.com)

（2）已知铁矿石的质量和体积，利用ρ= m/V得到其密度。

（3）将塑料碗中的铁矿石放入玻璃筒中，用刻度尺测出此时玻璃筒内水的深度为h3，则铁矿石的体积V=S（h3-h1），并记录在表格中。

（4）ρ=ρ水（h2-h1）/（h3-h1）。

点评

解答此题的关键是要利用现有的器材求出鹅卵石的质量，这里采用的是等效替代的方法，充分利用了漂浮的知识，是我们要重点学习的方法。