Question

小希外出游玩時撿到一塊漂亮的鵝卵石，他想測出這塊鵝卵石的密度。他在家中準備了刻度尺、口大底小的塑料碗、圓柱形玻璃水盆和適量的水。利用這些物品進行實驗并記錄了下面的實驗步驟，但步驟不完整。請你幫助小希把實驗步驟補充完整。

⑴在水盆內放入適量水，再將塑料碗輕輕放入水中漂浮，如圖甲所示。用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₁，記入表格。
⑵將鵝卵石放在塑料碗中，裝有鵝卵石的塑料碗仍在水中漂浮，如圖乙所示。用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₂，記入表格。
⑶將塑料碗中的鵝卵石放入水盆中，如圖丙所示，___                     _____。
⑷已知水的密度為ρ_水，利用上述測量的物理量和已知條件，寫出鵝卵石密度的表達
式為ρ_石＝＝________。

Answer 1

⑶用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₃，記入表格；⑷

試題分析：①在水盆內放入適量水，將塑料碗輕輕放入水中漂浮，用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₁；將鵝卵石放在塑料碗中，裝有鵝卵石的塑料碗仍在水中漂浮，用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₂，設水盆的底面積為S，兩次深度之差與底面積的乘積就是鵝卵石漂浮時排開水的體積；已知水的密度和鵝卵石漂浮時排開水的體積，可以得到鵝卵石漂浮排開水的質量，也就是鵝卵石的質量；
②鵝卵石的質量已經得到，由圖丙可以得到測量體積的方法：將塑料碗中的鵝卵石放入水盆中，用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₃，h₃與h₁之差與水盆底面積的乘積就是鵝卵石浸沒時排開水的體積，也就是鵝卵石的體積．
解答：（3）將塑料碗中的鵝卵石放入水盆中，用刻度尺測出此時水盆內水的深度為h₃，記入表格；
（4）鵝卵石密度的表達式為

點評：解決此題的關鍵是要利用現有的器材求出鵝卵石的質量，這里采用的是等效替代的方法，充分利用了漂浮的知識，是我們要重點學習的方法．