Question

1．小強用測力計等器材測量一塊石灰石的密度，請將下面實驗步驟中的數(shù)據(jù)補充完整．（g=10N/kg）

（1）如圖甲所示，用測力計測出該石灰石在空氣中的重力G=2.5N；
（2）將該石灰石浸沒在水中靜止時，如圖乙所示，測力計的示數(shù)F=1.5N；
（3）根據(jù)阿基米德原理可算出該石灰石的體積V=1×10^-4m³；
（4）根據(jù)密度公式算出該石灰石的密度ρ=2.5×10³kg/m³．
【拓展應(yīng)用】：小紅過生日時，媽媽送給她一個內(nèi)有“生日快樂”字樣的小水晶球．小紅想知道小水晶球的密度，于是她找來量筒、小玻璃杯和水，用如圖丙所示的步驟測量出小水晶球的密度．由圖可知：水晶球的體積是10cm²，水晶球的質(zhì)量是30g，水晶球的密度是3g/cm³．

Answer 1

分析 （2）弄清楚彈簧測力計的分度值，根據(jù)指針指示來讀數(shù)；
（3）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出石灰石的體積；
（4）根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出石灰石的密度．
【拓展應(yīng)用】：小水晶球的體積等于第三幅圖的數(shù)值減第一幅圖的數(shù)值．在讀數(shù)時，注意量筒的分度值，視線應(yīng)與液面的凹底相平．
根據(jù)漂浮時浮力和重力相等求得小球的重力，根據(jù)m=$\frac{G}{g}$求出水晶球的質(zhì)量．
將水晶球的質(zhì)量和體積代入公式ρ=$\frac{m}{V}$便可求出密度．

解答 解：（2）圖乙中彈簧測力計的分度值為0.1N，彈簧測力計的拉力F_拉=1.5N；
（3）石灰石受的浮力：F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N，
由F_浮=ρ_水gV_排，可得石灰石的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（4）由G=mg，可得，石灰石的質(zhì)量：
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5N}{10N/kg}$=0.25kg，
石灰石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
【拓展應(yīng)用】：（1）量筒讀數(shù)時視線應(yīng)平視刻度，所以圖丙中一圖為30ml，二圖為60ml，三圖為40ml；
（2）第二圖為水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上時量筒的示數(shù)；
水晶球體積 V=40ml-30ml=10ml=10cm³；
因為漂浮，所以，G=G_排
水晶球質(zhì)量 m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{G}_{排}}{g}$=$\frac{{ρ}_{水}g{V}_{排}}{g}$=ρ_水V_排=1.0g/cm³×（60cm³-30cm³）=30g，
水晶球密度 ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{10c{m}^{3}}$=3g/cm³．
故答案為：（2）1.5；（3）1×10^-4；（4）2.5×10³；10；30；3．

點評 （1）此題主要考查的是學(xué)生對彈簧測力計的讀數(shù)、浮力、重力、密度的計算公式的理解和掌握；
（2）測水晶球的體積用的是常規(guī)測法；測質(zhì)量用到了阿基米德原理：讓玻璃杯漂浮水面，再將水晶球放入玻璃杯，玻璃杯排開水的質(zhì)量等于玻璃杯和水晶球的質(zhì)量和．