Question

14．某同學要測量一�；ㄉ�米的密度，實驗桌上已有的器材有：一個彈簧測力計、足量的水、燒杯、足量的鹽、一段細線、一個鐵塊（已知鐵塊密度為ρ_鐵以及待測密度的花生米．他認真思考后終于想出了辦法，下面是他的實驗步驟，請你將空白處填寫完整（測量的物理量需寫出其符號）．
（1）燒杯中裝入適量水，將花生米投入水中，發(fā)現(xiàn)花生米下沉至底．
（2）往杯中逐漸加鹽并攪拌，直至觀察到花生米懸浮，隨即停止加鹽．
（3）用細線把鐵塊系在彈簧測力計的掛鉤上，測出鐵塊的重力．
（4）把系在彈簧測力計的掛鉤上的鐵塊浸沒在此鹽水中，讀出示數(shù)為F．
（5）請你根據(jù)上述測量數(shù)據(jù)，寫出花生米的密度ρ的數(shù)學表達式：ρ_鹽水=$\frac{G-F}{G}•{ρ}_{鐵}$．
（6）在本實驗中，這位同學巧妙地運用了一種科學研究方法，以下幾個實驗中與這種方法類似的是：C．
A．研究壓力的作用效果與受力面積大小有什么關系．
B．研究“阻力對物體運動的影響”時，設想如果小車不受阻力，它運動情況會怎樣．
C．測量滑動摩擦力的實驗中，使物體勻速直線運動，讀出的拉力大等于摩擦力大小．
D．研究動能大小與哪些因素有關時，通過鋼球把木塊推動的遠近來判斷鋼球動能的大�。�

Answer 1

分析 （1）根據(jù)物體的浮沉條件，物體下沉時浮力小于重力；當物體的密度與液體密度相等時，物體在液體中懸��；
（2）①用彈簧秤測出鐵塊在空氣中的重力G；②將鐵塊完全浸沒在液體中，測出鐵塊對彈簧測力計的拉力F；③先計算出鐵塊的質(zhì)量，根據(jù)密度計算公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出鐵塊的體積；計算出鐵塊受到的浮力F_浮=G-F_拉，最后根據(jù)阿基米德原理公式計算出液體的密度，即花生米的密度．

解答 解：（1）花生米下沉，說明此時花生米所受的浮力小于重力；
（2）往杯中逐漸加鹽并攪拌，直至觀察到花生米懸浮，則鹽水的密度等于花生米的密度；
（3）用細線把鐵塊系在彈簧測力計的掛鉤上，測出鐵塊的重力G；
（4）把系在彈簧測力計的掛鉤上的鐵塊浸沒在此鹽水中，讀出示數(shù)為F；
（5）由G=mg得，鐵塊的質(zhì)量為m=$\frac{G}{g}$，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，鐵塊的體積為V=$\frac{m}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{G}{{ρ}_{鐵}g}$，
鐵塊排開鹽水的體積V_排=V=$\frac{m}{{ρ}_{鐵}}$=$\frac{G}{{ρ}_{鐵}g}$；
鐵塊在鹽水中受到的浮力F_浮=G-F，
由阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得，
鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{G-F}{g×\frac{G}{{ρ}_{鐵}g}}$=$\frac{G-F}{G}•{ρ}_{鐵}$．
（6）在本實驗中，通過測量鹽水的密度來測量花生米的密度，巧妙的運用了替代法；
A．研究壓力的作用效果與受力面積大小有什么關系，運用了控制變量法．
B．研究“阻力對物體運動的影響”時，設想如果小車不受阻力，它運動情況會怎樣，運用了科學推理法．
C．測量滑動摩擦力的實驗中，使物體勻速直線運動，讀出的拉力大等于摩擦力大小，運用了替代法．
D．研究動能大小與哪些因素有關時，通過鋼球把木塊推動的遠近來判斷鋼球動能的大小，運用了轉(zhuǎn)換法．
故選項C運用了同種方法．
故答案為：（2）懸浮；（3）重力；（4）浸沒；（5）ρ_鹽水=$\frac{G-F}{G}•{ρ}_{鐵}$；（6）C．

點評 此題利用替代法來測量花生米的密度，考查了對物體浮沉條件的應用及液體密度的測量，設計新穎，要能夠很好的解決，需熟練掌握有關基礎知識．