Question

15．如圖為“驗(yàn)證阿基米德原理”的實(shí)驗(yàn)．

（1）以上實(shí)驗(yàn)過程中操作的合理順序是DBCA（只填字母）．
（2）若F₁、F₂、F₃、F₄之間存在的等量關(guān)系式是F₂-F₃=F₄-F₁，則可得出結(jié)論F_浮=G_排．
（3）根據(jù)測量的數(shù)據(jù)可求出鐵塊的密度，其表達(dá)式為$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}-{F}_{3}}$•ρ_水（用F₂、F₃和ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）在探究阿基米德原理實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)測出物體所受浮力及排開液體的重力比較得出結(jié)論，據(jù)此分析操作的合理順序．
（2）利用稱重法可得出浮力的大小，通過測量排出的水重也能得出浮力的大小，而這正是阿基米德原理的內(nèi)容，即浸入液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開的液體所受的重力．
（3）因鐵塊浸沒在水中，根據(jù)浮力求得鐵塊排開水的體積，即為鐵塊的體積，根據(jù)m=$\frac{G}{g}$求得鐵塊的質(zhì)量，然后利用密度公式求得鐵塊的密度．

解答 解：（1）物體受到的浮力等于物體的重力減去物體浸入液體時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，由A和C兩個(gè)步驟就可以測出浮力；
要測出排開液體的重力，應(yīng)先測出空桶的重力，再依次測出物體的重力、浸沒液體中的拉力、排開液體和空桶的總重力，所以實(shí)驗(yàn)過程中操作的合理順序是DBCA．
（2）圖示B、C實(shí)驗(yàn)步驟利用稱重法求浮力F_浮=F₂-F₃，由兩實(shí)D、A驗(yàn)步驟可求出物體排出的水受到的重力，
F_排=F₄-F₁，二者的結(jié)果是相等的，故得：F₂-F₃=F₄-F₁，即：F_浮=G_排；
（3）由F_浮=ρ_水gV_排可得，
鐵塊排開水的體積V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{3}}{{ρ}_{水}g}$，
鐵塊浸沒在水中，所以V_排=V=$\frac{{F}_{2}-{F}_{3}}{{ρ}_{水}g}$，
鐵塊的質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{1}}{g}$，
鐵塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{1}}{g}}{\frac{{F}_{2}-{F}_{3}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}-{F}_{3}}$•ρ_水．
故答案為：（1）DBCA；（2）F₂-F₃=F₄-F₁；（3）$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}-{F}_{3}}$•ρ_水．

點(diǎn)評 本題目就是考查學(xué)生對阿基米德實(shí)驗(yàn)的掌握程度，看學(xué)生能否掌握每個(gè)步驟，以及每一步要測量的對象，只要基本知識掌握扎實(shí)，題目不難做出．