Question

1．各學(xué)習(xí)小組做完測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)，各小組展示交流自己小組的實(shí)驗(yàn)方法．
（1）小明代表第一組介紹“測(cè)量金屬塊的密度”．如圖所示是他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的再現(xiàn)，用天平測(cè)出金屬塊的質(zhì)量為32g．量筒中原有水的體積是22mL，則金屬塊的密度為8g/cm³
（2）小麗代表第二組介紹“測(cè)量花生油的密度”．實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材：燒杯一個(gè)（無刻度）、彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)、帶細(xì)繩套的實(shí)心鐵塊一個(gè)、足量的水和花生油．請(qǐng)你將小麗一組同學(xué)的測(cè)量花生油密度的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，測(cè)得的物理量用字母表示（已知水的密度為ρ_水）：
①將實(shí)心鐵塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)G；
②將鐵塊浸沒在水中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；
③將鐵塊浸沒在花生油中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂；
④求出花生油的密度表達(dá)式ρ_油=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}•{ρ}_{水}$．（用測(cè)得量和已知量表示）

Answer 1

分析 （1）首先觀察天平把標(biāo)尺的分度值以及量筒的量程和分度值再去讀數(shù)．物體的質(zhì)量m=砝碼+游碼，金屬塊的體積V=V_總-V_水．根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$求出金屬塊的密度．
（2）利用浮力知識(shí)測(cè)量液體的密度：不用天平測(cè)量液體質(zhì)量，利用彈簧測(cè)力計(jì)以及浮力知識(shí)間接測(cè)量液體的密度．

解答 解：（1）天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，物體的質(zhì)量m=20g+10g+2g=32g；
金屬塊的體積V=V_總-V_水=26ml-22ml=4ml=4cm³；
金屬塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32g}{4c{m}^{3}}$=8g/cm³，
（2）利用浮力知識(shí)測(cè)量液體的密度：
①將實(shí)心鐵塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下方，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)G；
②將鐵塊浸沒在水中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；
③將鐵塊浸沒在花生油中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂，
④求出花生油的密度．
算出鐵塊在水中和花生油中受到的浮力F_浮1=G-F₁、F_浮2=G-F₂．
由阿基米德原理F_浮=G_排=ρ_液gV_排可知，
鐵塊在水中的浮力：G-F₁=ρ_水gV_排水，
鐵塊排開水的體積：V_排水=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$，
鐵塊在花生油中的浮力：G-F₂=ρ_油gV_排油，
因?yàn)閂_排水=V_排油，
花生油的密度：ρ_油=$\frac{{F}_{浮油}}{g{V}_{排油}}$=$\frac{G-{F}_{2}}{g\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}•{ρ}_{水}$
故答案為：（1）32；8；（2）②將鐵塊浸沒在水中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₁；③將鐵塊浸沒在花生油中，讀出測(cè)力計(jì)的示數(shù)F₂；④$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}•{ρ}_{水}$．

點(diǎn)評(píng) 本題即是一道實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，又是一道開放題．學(xué)生要認(rèn)真思考，尋找便捷、合理的解題方法，培養(yǎng)綜合解答問題的能力．