Question

給你一個(gè)已知密度的實(shí)心鉛塊、一只彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)線和一杯待測(cè)的油，請(qǐng)利用浮力有關(guān)的知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)出油的密度．簡(jiǎn)要寫出你的實(shí)驗(yàn)步驟及計(jì)算表達(dá)式．（用文字及相關(guān)的物理量符號(hào)表示）
（1）________；
（2）________；
（3）根據(jù)表達(dá)式ρ_油=________，求出油的密度．

Answer 1

解：根據(jù)所給器材組織實(shí)驗(yàn)步驟；
因?yàn)槲矬w受到的重力G減去它浸沒(méi)在液體中受到的拉力F為物體浸沒(méi)在液體中受到的浮力，所以要計(jì)算出物體浸沒(méi)在液體中受到的浮力，必須測(cè)量物體在空氣中受到的重力G和浸沒(méi)在油中受到的拉力F．
∴鉛塊浸沒(méi)在油中受到的浮力F_浮=G-F．
由浮力的計(jì)算公式F=ρ_液gv得：F_浮=ρ_油v_鉛塊g．
∴G-F=ρ_油v_鉛塊g．
又∵鉛塊在空氣中受到的重力為G，∴鉛塊的質(zhì)量為m_鉛=，
根據(jù)密度公式ρ=，得：v_鉛==．
∴G-F=ρ_油v_鉛塊g=ρ_油??g=ρ_油?，
∴ρ_油=．
故答案為：（1）把鉛塊掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，在空氣中測(cè)出鉛塊的重G；
（2）讀出鉛塊浸沒(méi)在油中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F；
（3）．
分析：在沒(méi)有天平，液體質(zhì)量無(wú)法直接測(cè)量時(shí)，往往需要利用浮力知識(shí)間接測(cè)量． 解決此題的關(guān)鍵是知道物體受到的重力G減去它浸沒(méi)在液體中受到的拉力F為物體浸沒(méi)在液體中受到的浮力．根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)可求出小石塊在待測(cè)液體中受到的浮力，再結(jié)合浮力的計(jì)算公式F=ρ_液gv以及實(shí)心鉛塊的密度是已知的這一條件便可求得液體的密度．
點(diǎn)評(píng)：本題是非常規(guī)題，難度較大，聯(lián)系到浮力知識(shí)才能解答，以后做題要多讀幾遍題目，認(rèn)真思考，培養(yǎng)綜合解答問(wèn)題的能力！