【分析】
要判断铁球是实心还是空心,我们可以通过对比“铁球的实际体积”和“与铁球质量相同的实心铁的体积”来判断。首先,利用量筒中总体积和水的体积之差算出铁球的实际体积;然后根据密度公式的变形公式$V=\frac{m}{ρ}$,用铁球的质量和铁的密度算出实心铁的体积;最后比较这两个体积,若铁球实际体积大于实心铁的体积,说明铁球是空心的,空心部分的体积就是两者的差值。
【解析】
1. 计算铁球的实际体积:
已知$V_{总}=80\ \mathrm{mL}$,$V_{水}=50\ \mathrm{mL}$,则
$V_{球}=V_{总}-V_{水}=80\ \mathrm{mL}-50\ \mathrm{mL}=30\ \mathrm{mL}=30\ \mathrm{cm}^3$
2. 计算与铁球质量相同的实心铁的体积:
已知$m_{铁球}=158\ \mathrm{g}$,$ρ_{铁}=7.9×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=7.9\ \mathrm{g/cm}^3$,根据密度公式$ρ=\frac{m}{V}$的变形公式$V=\frac{m}{ρ}$,可得
$V_{实}=\frac{m_{铁球}}{ρ_{铁}}=\frac{158\ \mathrm{g}}{7.9\ \mathrm{g/cm}^3}=20\ \mathrm{cm}^3$
3. 判断铁球是否空心:
因为$V_{球}>V_{实}$,所以该铁球是空心的。
4. 计算空心部分的体积:
$V_{空}=V_{球}-V_{实}=30\ \mathrm{cm}^3-20\ \mathrm{cm}^3=10\ \mathrm{cm}^3$
答:该铁球是空心的,空心部分体积为$10\ \mathrm{cm}^3$。
【答案】
该铁球是空心的,空心部分的体积为$10\ \mathrm{cm}^3$。
【知识点】
密度公式应用、空心物体判断
【点评】
本题考查密度知识在判断物体空心实心问题中的应用,解题关键是掌握密度公式的变形应用,同时注意单位的统一,通过对比体积的方法判断空心实心是这类问题的常用思路。
【难度系数】
0.7