Question

11．劉星是個(gè)愛(ài)動(dòng)腦筋的孩子，當(dāng)他得到一小塊的玉石材料后，立即著手利用家里的彈簧秤測(cè)這種材料的密度．請(qǐng)你和劉星一起來(lái)完成測(cè)量過(guò)程．（g取10N/kg）
（1）右圖甲所示用細(xì)線拴住玉石塊，用彈簧秤測(cè)出其所受重力，這時(shí)彈簧秤示數(shù)是3.6N，從而可計(jì)算出玉石塊的質(zhì)量．
（2）如圖乙所示讓玉石塊完全浸入水中，從圖中讀出彈簧秤的示數(shù)，可計(jì)算出玉石塊所受的浮力是0.8N．
（3）利用以上測(cè)量數(shù)據(jù)可計(jì)算出玉石塊的密度是4.5×10³kg/m³．
（4）用此方法測(cè)量密度比用天平量筒等器材測(cè)量操作簡(jiǎn)單，但也不是適用所有物體，你認(rèn)為用此方法在不考慮量程和分度值的情況下，測(cè)量物體密度時(shí)物體應(yīng)滿足的條件有：①ρ_物＞ρ_液；②體積不要太�。ɑ蜃銐虼螅�（合理即可）．

Answer 1

分析 （1）由圖甲確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值，然后讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；
（2）由圖甲確定彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；然后求出玉石塊所受到的浮力；
（3）玉石塊受到的浮力等于它所排開(kāi)水的重力；已知排開(kāi)水的重力，由m=$\frac{G}{g}$可求出排開(kāi)水的質(zhì)量；
已知排開(kāi)水的質(zhì)量與水的密度，由密度的變形公式V=$\frac{m}{ρ}$可求出排開(kāi)水的體積；
已知玉石的質(zhì)量及玉石體積，由密度公式可求出玉石的密度；
（4）利用測(cè)量重力和浮力的方法測(cè)量物體密度，要滿足條件：①物體密度大于液體密度；②物體的體積不要太小．

解答 解：（1）由圖甲可知，彈簧測(cè)力計(jì)的最小分度值是0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是F₁=3.6N；
（2）由圖乙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂=2.8N，玉石塊所受的浮力F_浮=F₁-F₂=3.6N-2.8N=0.8N；
（3）阿基米德原理可知，玉石排開(kāi)的水受到的重力G_排水=F_浮=0.8N，
被排開(kāi)水的質(zhì)量m_水=$\frac{{G}_{排水}}{g}$=$\frac{0.8N}{10N/kg}$=0.08kg，
被排開(kāi)水的體積V_排=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{0.08kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=8×10^-5m³，
玉石所受的重力G=F₁=3.6N，玉石的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3.6N}{10N/kg}$=0.36kg，
玉石的體積V=V_排=8×10^-5m³，玉石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.36kg}{8×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=4.5×10³kg/m³；
（4）用此方法測(cè)量固體密度操作簡(jiǎn)單，但必須是滿足下列兩個(gè)條件：①物體的密度大于液體密度，物體放入液體中下沉，即：ρ_物＞ρ_液；②為減小誤差，固體的體積不要太�。ɑ蜃銐虼螅�．
故答案為：（1）3.6；（2）0.8；（3）4.5×10³；（4）ρ_物＞ρ_液；體積不要太�。ɑ蜃銐虼螅�．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的主要是根據(jù)浮力測(cè)量物體密度的方法．難點(diǎn)在于玉石體積的測(cè)量上，還要掌握測(cè)力計(jì)的讀數(shù)．