Question

现有一只长方形的小铁盒、一把刻度尺、一个盛有适量水的玻璃缸等器材，请你想一个办法利用这些器材测出一盒内装有500枚大头针的每根针的平均质量．
要求：写出实验原理、实验操作步骤和1枚大头针的质量表达式．

Answer

（1）每根针的平均质量等于N枚大头针的总质量除以N．
（2）由阿基米德原理F浮=G排=ρ液gv排可知，当它所受的浮力等于重力时，物体悬浮在液体中，或漂浮在液面上．据此可设计实验步骤测出N枚大头针的重量．
【解析】
用刻度尺量出长方形铁盒的长、宽、高，分别记作L1、L2、L3，则铁盒的体积为L1L2L3，在金属盒，高度处做一标志；让金属盒漂浮在水面上，并记下浸入部分的高度为L4，
在金属盒中轻轻放入适当数量的大头针N枚，使水面上升至标志处，可以计算出N枚大头针排开水的体积为：v=（L3-L4）L1L2，
根据阿基米德原理可知N枚大头针的重量为：G排=ρ水gv，质量为：（L3-L4）L1L2ρ水，一枚大头针的质量为：m=．
设计实验步骤如下：
（1）用刻度尺量出长方形铁盒的长、宽、高，分别记作L1、L2、L3；
（2）在金属盒内2/3高度处做一标志；
（3）让金属盒漂浮在水面上，并记下浸入部分的高度为L4；
（4）在金属盒中轻轻放入适当数量的大头针，使水面上升至标志处，记下大头针枚数N；
（5）计算1枚大头针的质量为：m=，