Question

今年我省大連地區(qū)發(fā)現(xiàn)了特大型金礦，是我國探礦史上的重大發(fā)現(xiàn)．探礦過程中，探礦隊(duì)員付出了巨大的勞動．一次探礦隊(duì)員文新在山里發(fā)現(xiàn)了一塊礦石，他急于想知道這塊礦石的密度，而他的包里只有一個量程足夠的彈簧測力計(jì)和一些細(xì)線．他想了想，走到小溪邊，測出了兩個數(shù)據(jù)后，就算出了這一礦石的密度．你知道他是怎樣測的么？如果知道請簡要寫出他測量的步驟，并寫出計(jì)算密度的表達(dá)式．（表達(dá)式用測得物理量的字母表示）
步驟（1）    ；（2）    ．
表達(dá)式ρ=    ．

Answer 1

【答案】分析：根據(jù)公式ρ=，要測出礦石的密度，需知道礦石的質(zhì)量和體積．質(zhì)量可以通過重力得出，而體積可以通過浮力，由F_浮=ρ_液gV_排的變形公式V_排=得出．
根據(jù)稱重法與排水法分別測出金屬的質(zhì)量與體積，然后再由密度公式求出金屬的密度．
①彈簧測力計(jì)可以測出重力，可求出質(zhì)量；
②利用阿基米德原理，測出浮力，計(jì)算出礦石的體積；
③根據(jù)密度的計(jì)算公式計(jì)算礦石的密度．
解答：解：根據(jù)公式ρ=，要測出礦石的密度，需知道礦石的質(zhì)量和體積．
先用測力計(jì)測出礦石的重力，所以m=．
用測力計(jì)測出礦石完全浸沒在水中時(shí)的浮力F_浮=G-F．則由F_浮=ρ_液gV_排得，V=V_排==．
則ρ==．
故答案為：（1）用細(xì)線系住礦石，用彈簧測力計(jì)稱出礦石重為G；（2）將礦石浸沒在溪水中，記下彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F．
．
點(diǎn)評：測固體密度的關(guān)鍵是想辦法測出物體的質(zhì)量和體積，在儀器選擇受限時(shí)，我們可以運(yùn)用等效替代法，此題中礦石排開水的體積就等于它本身的體積．