Question

小明在玩耍时把一小铁球抛入水中，他发现铁球浮在水面上．小明提出的问题是：铁球为什么浮在水面上？他认

小明在玩耍时把一小铁球抛入水中，他发现铁球浮在水面上．小明提出的问题是：铁球为什么浮在水面上？他认为铁球是空心的，但是他想设计一个实验来证实自己的想法．具体的步骤如下：①用调好的天平测出铁球的质量；②用量筒测出适量水的体积； ③用量筒测出铁球浸没在水中它们的总体积． （1）你认为小明用水来做实验方便吗？如果是你，你将在量筒中放面粉面粉来做该实验． 他收集的数据如下表所示． 质量/g 水的体积/mL 铁球和水的总体积/mL 180 30 230（2）请通过计算告诉我们，该球是空心的吗？空心部分的体积是多大？（保留一位小数），整体来看，该球的密度为多少？

Answer 1

（1）用水做实验不方便，由于铁球在水中漂浮，故用量筒测铁球体积时，需要把铁球压入水中，实验操作不方便；如果是你，你将在量筒中放面粉来做该实验，放入适量的面粉摇匀后测出体积，然后把铁球放入面粉再摇匀测出体积，两次体积之差即为铁球的体积，这种操作相对来说较方便；
（2）铁球的体积：
V_球=V₂-V₁=230mL-30mL=200mL=200cm³，
由ρ=

m

V

可得，180g铁的体积：
V_铁=

m

ρ铁

=

180g

7.9g/cm3

≈22.8cm³，
∵V_球＞V_铁，
∴该球是空心的，
空心部分的体积：
V_空=V_球-V_铁=200cm³-22.8cm³=177.2cm³；
整体来看，该球的密度：
ρ=

m

V球

=

180g

200cm3

=0.9g/cm³．
答：（1）小明用水来做实验不方便；面粉；
（2）该球是空心的，空心部分的体积是177.2cm³；整体来看，该球的密度为0.9g/cm³．