Question

實驗
（1）上體育課時，同學們練習投擲鉛球．為鉛球到底是用什么做的爭論起來．小明說：“鉛球就是用鉛做的，要不然為什么叫它鉛球而不是別的什么球呢？”小兵說：“不對．我仔細看過我們用的鉛球，它的表面很硬，像是鐵做的．如果是用鉛做得，它應該比較軟，并且容易被劃傷．”他兩個人誰也不服誰，只好找老師解決．老師說：“你們兩個人說得都很有道理．但這個問題不需要老師幫你們解決，運用你們所學的物理知識自己就能解決．”小明和小兵等幾個同學利用課余時間通過實驗真的把這個問題解決了．這位同學，你能想出他們是怎樣解決的嗎？請把你的做法和想法寫下來．
研究課題：鉛球的構造和原理
實驗器材：
實驗所依據的物理學原理：
實驗步驟：
①

用電子稱測出鉛球的質量，記為m

；
②

將水槽裝滿水測出水槽和水的總質量，記為m₁

；
③

將鉛球放入水槽中，待水溢出后，測出水槽、剩余水和鉛球的質量，記為m₂

；
④

鉛球的密度ρ=

m

m1+m-m2

ρ水

；
⑤

對照密度表，比較鉛球密度和鉛、鐵的密度可以發現，鉛球密度在鉛與鐵之間

．
實驗結論：體育課用的鉛球的外殼是用

鐵

作的，主要是因為這種金屬的

硬度

比較大；鉛球里面灌的是鉛這種金屬，主要是因為鉛的

密度

大．
（2）小剛同學要測量一塊易溶于水但形狀不規則糖塊的密度，請你幫他設計一個實驗方案．
（3）請你和周圍的同學一起設計一種方案，測量肥皂的密度．
（4）小剛的父親新開了一家店機維修部，他進了一批原材料．其中有一批細銅絲，由于在搬運過程中工人不小心將商標給撕掉了，這給小剛的父親帶來了不小的麻煩．現在小剛的父親想知道這批銅絲的直徑和長度，他請小剛幫他解決．聰明的小剛經過認真的思考，通過實驗真的把問題給解決了，小剛的爸爸非常高興．和小剛同樣聰明的同學們，你們能想到小剛是如何解決的嗎？

Answer 1

分析：（1）測定鉛球的密度，再根據物體的其他物理性質進行判斷．
（2）糖塊能溶于水，因此不能用排水法測體積，可用油來代替水．
（3）肥皂也能溶于水，不能用排水法，但肥皂比較容易改變形狀．可用小刀將肥皂切成長方體，用刻度尺測量長寬高求出體積．
（4）細銅絲的直徑比較小，可采用積少成多法．細銅絲的長度可用體積除以橫截面積得出，橫截面積可用直徑的一半即半徑的平方乘以π得出，體積可用細銅絲的質量除以銅的密度得出，細銅絲的質量可用天平測出．

解答：解：（1）研究課題：鉛球的構造和原理
實驗器材：電子稱、水槽、水
實驗所依據的物理學原理：ρ=

m

v

實驗步驟：①用電子稱測出鉛球的質量，記為m；
②將水槽裝滿水測出水槽和水的總質量，記為m₁；
③將鉛球放入水槽中，待水溢出后，測出水槽、剩余水和鉛球的質量，記為m₂
④鉛球的密度ρ=

m

m1+m-m2

ρ水
⑤對照密度表，比較鉛球密度和鉛、鐵的密度可以發現，鉛球密度在鉛與鐵之間．
再根據鉛球的表面物質的物理性質，如硬度、色澤等分析鉛球表面物質為鋼鐵．鉛球之所以稱之為鉛球是因為里面灌得是鉛．
鉛球的外殼是用鋼鐵作的，主要是因為這種金屬的硬度比較大；鉛球里面灌的是鉛這種金屬，主要是因為鉛的密度大．
故答案為：鐵；硬度；密度．
（2）實驗方案：
①用天平測出多個糖塊的質量，記為m；
②給量筒中倒入適量的油，測出油的體積，記為V₁；
③將糖塊放入量筒內的油中，測出油和糖塊的體積，記為V₂；
④求出糖塊的密度ρ=

m

V2-V1

（3）實驗方案：
①將肥皂切成一形狀規則的長方體，用刻度尺量出其長a，寬b，高h．
②再用天平測出其質量記為m
③肥皂的密度ρ=

m

abh

（4）實驗方案：
①將細銅絲密繞在粗細一致的鉛筆上n圈，
②量出這n圈筒絲的寬度為D，則筒絲的直徑為

D

n

．
③測出筒絲質量，查表可知銅的密度，根據V=

m

ρ

求出銅絲的體積．
④細銅絲的長度L=

4Vn2

D2

點評：此題主要考查密度的測量，積少成多法的應用等等．