Question

12．如图所示，在三国时期，曹冲利用浮力测量大象的体重．聪明的曹冲把大象赶到船上，记下船的吃水深度，再用许多石块代替大象，使船有相同的吃水深度，称出石块的总重，就是大象的体重．
（1）请写出曹冲运用的与浮力相关的两条知识：漂浮条件；阿基米德原理．
（2）曹冲所用到的2种科学研究方法是等效替代；化整为零．

Answer 1

分析 （1）知道可以根据漂浮的条件和阿基米德原理求出浮力的大小．
（2）物理方法既是科学家研究问题的方法，也是学生在学习物理中常用的方法，常用的方法有“等效替代法”“控制变量法”“类比法”“模型法”“理想推理法”等．

解答 解：（1）由于船处于漂浮状态，根据漂浮条件可知：船受到的浮力与船受到的重力及大象对船压力的合力平衡；
同时利用船两次排开的水的体积不变，使大象的重量与石头的重量相等，故利用漂浮条件和阿基米德原理；
（2）曹冲测量大象体重的过程中用石块代替大象的重体现了等效替代的科学方法；同时由于大象的重超过测量工具的量程，将比较大的物体分为多个可以测量的石块重量，故采取的是化整为零的测量方法；
故答案为：（1）漂浮条件；阿基米德原理；（2）等效替代；化整为零．

点评 本题考查了等量代换的数学思想方法，等效替代法是指在研究物理问题时，有时为了使问题简化，常用一个物理量来代替其他所有物理量，但不会改变物理效果．