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小明想要测量一块矿石的密度,实验室里没有量筒,但是有天平和一个烧杯,水,写出简要的实验步骤和最终表达式.

解:实验步骤:
①调节好天平,测出矿石的质量m;
②将小烧杯中装满水,用天平称出它们的总质量为m1
③将矿石放入盛满水的小烧杯中,(待水不再外溢后)用天平称出小烧杯、矿石和剩余水的总质量为m2
溢出水的质量:
m溢水=m+m1-m2
矿石的体积:
V=V溢水==
矿石的密度:
ρ==
故答案为:①调节好天平,测出矿石的质量m;
②将小烧杯中装满水,用天平称出它们的总质量为m1
③将矿石放入盛满水的小烧杯中,(待水不再外溢后)用天平称出小烧杯、矿石和剩余水的总质量为m2
表达式:=
分析:在没有量筒的情况下,实验的难点就是如何利用溢水杯测出矿石的体积,这时可考虑通过等效替代法,借助阿基米德原理,算出排水的体积,就是矿石的体积,再最终求出密度.
点评:测量固体的密度只有天平,没有量筒,需要间接测量固体的体积,可采用浮力法、等效替代的方法.
练习册系列答案
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探究一:小明手里有一只小量筒和一些细沙,他先把小量筒放到了这架自制天平的左盘,然后往右盘里添加细沙,直到横梁保持水平平衡,说明此时小量筒的质量
 
右盘细沙的质量(选填“大于”、“小于”或“等于”).
探究二:小明想利用这架自制天平测出一块小矿石的质量.
再给你适量的水(水的密度ρ已知),请在探究一的基础上,添加适当的步骤与小明一起完成探究二.要求:
(1)写出应增加的实验步骤及要测量的物理值;
(2)用所测量的物理值及已知量推导出矿石质量的表达式.

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