小明想要测量一种矿石的密度，他找来如下器材：形状不规则的小矿石块、一把刻度尺、一...

小明想要测量一种矿石的密度，他找来如下器材：形状不规则的小矿石块、一把刻度尺、一条细线、一个能够直立漂浮在水面上的圆柱形厚底高筒（筒口足够大），一个足够深的水桶和足量的水（水的密度已知且用ρ水表示）．请你利用上述器材帮助小明设计一个测量矿石密度的实验方案．要求：

（1）简述实验步骤；

（2）写出矿石密度的表达式（用测量量和已知量表示）．

详见解析【解析】（1）要想测量矿石的密度，需要测量矿石的质量和体积．在现有器材的条件下，利用排水法，可测出矿石的排水体积．根据漂浮的条件，可以间接求出矿石的质量．实验步骤如下： ①在桶内放入适量的水，将装有适量水的高筒放入桶内的水中，使高筒竖直漂浮在水面上，如图甲所示，用刻度尺测得筒口到筒外水面的高度h1，筒口到筒内水面高度h2； ②用细线系好小石块，把小石块没入筒内水中，高筒继续竖直漂浮在水面上，如图乙所示，用刻度尺测得筒口到筒外水面的高度h3，筒口到筒内水面高度h4．（2）设高筒的底面积为S，则小石块的体积为；因为石块与高筒一同漂浮在水桶中，所以增加的小石块的质量就等于高筒增加的排开水的质量，可得，，则矿石的密度为．

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考点分析：

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小亮想测出小木块（密度比水的小，表面经处理后不吸水）的密度．除了此木块，老师还给他提供了如下器材：与木块体积相同的铜块，足够大的量筒和足量的水（已知水的密度为ρ水）．请你仅利用上述器材帮他设计测量这个木块密度的实验方案，要求：

（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；

（2）写出木块密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）．

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物理兴趣活动课上，老师让同学们测出一只玉石手镯的密度，如图所示。除了此手镯，老师还提供如下器材:一架调好的天平(无砝码)、两个大小不同的烧杯、一个量筒、若干细线、一个滴管、适量的水。实验中同学们发现由于手镯较大，无法放入量筒和小烧杯中，只能放入大烧杯中。请你利用上述器材帮助同学们设计一个实验方案，测出手镯的密度。要求: