Question

2．現(xiàn)有如下器材：彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、足夠的水和細(xì)線、石塊．某同學(xué)利用上述器材設(shè)計(jì)了測(cè)量石塊密度的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)的主要步驟補(bǔ)充完整，并寫(xiě)出需要測(cè)量的物理量．
（1）用細(xì)線系住石塊，用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得石塊的重力G
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F；
（3）根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)和ρ_水，寫(xiě)出石塊密度的表達(dá)式ρ=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．

Answer 1

分析 由彈簧測(cè)力計(jì)可測(cè)石塊重力，從而得到石塊質(zhì)量；
由稱重法測(cè)石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力，由阿基米德原理計(jì)算石塊的體積；
由密度公式計(jì)算石塊密度．

解答 解：
根據(jù)分析，實(shí)驗(yàn)步驟為：
（1）用細(xì)線系住石塊，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小石塊受到的重力G；
（2）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F；
（3）計(jì)算石塊密度：
由步驟可知，石塊在水中受到的浮力為：F_浮=G-F，
由阿基米德原理可得，石塊的體積為：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
石塊密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{G}{\frac{G-F}{{ρ}_{水g}}×g}$=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．
故答案為：（2）用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的拉力F；（3）$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 本題是稱重法測(cè)浮力，用此法測(cè)量液體密度的關(guān)鍵是石塊都要浸沒(méi)在液體中，且不能接觸容器底．