Question

一考古工作者發(fā)現(xiàn)了一個(gè)古代小酒杯，小明，小紅和小李想用不同器材測(cè)出小酒杯的密度．（酒杯的密度大于水的密度，酒杯的直徑小于量筒的直徑，空酒杯可以在水中漂浮，水的密度ρ_水已知）請(qǐng)你將他們的測(cè)量過(guò)程補(bǔ)充完整．（用物理符號(hào)表示最終結(jié)果）
（1）小明利用天平、量筒、細(xì)線和水進(jìn)行測(cè)量，過(guò)程如下：
①用天平測(cè)出小酒杯的質(zhì)量為m
②在量筒中倒入適量的水，記下其示數(shù)為V₁
③用細(xì)線拴住小酒杯，放入量筒中，當(dāng)小酒杯______時(shí)（無(wú)氣泡），記下此時(shí)的示數(shù)為V₂
④小酒杯密度的表達(dá)式為ρ=______
（2）小紅利用彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、細(xì)線和水進(jìn)行測(cè)量，過(guò)程如下：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小酒杯的重力G
②用細(xì)線懸掛小酒杯浸沒(méi)于盛有足量水的燒杯中（未接觸燒杯底部且無(wú)氣泡），讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F
③算出小酒杯受到的浮力為_(kāi)_____；小酒杯質(zhì)量為_(kāi)_____，體積為_(kāi)_____；______
④小酒杯密度的表達(dá)式為ρ=______
（3）小李利用量筒、細(xì)線和水，測(cè)量過(guò)程如下：
①在量筒中倒入適量的水，記下其示數(shù)為V₁
②把小酒杯放入量筒中，讓其漂浮，記下此時(shí)的示數(shù)為V₂，則小酒杯受到的浮力為_(kāi)_____
③把小酒杯浸沒(méi)在量筒內(nèi)的水中（無(wú)氣泡），記下此時(shí)的示數(shù)為V₃，則小酒杯的體積為_(kāi)_____
④小酒杯密度的表達(dá)式為ρ=______．

Answer 1

解：（1）利用天平、量筒、細(xì)線和水進(jìn)行測(cè)量步驟如下：
①用天平測(cè)出小酒杯的質(zhì)量為m
②在量筒中倒入適量的水，記下其示數(shù)為V₁
③用細(xì)線拴住小酒杯，放入量筒中，當(dāng)小酒杯浸沒(méi)時(shí)（無(wú)氣泡），記下此時(shí)的示數(shù)為V₂，則酒杯的體積v₂-v₁．
④小酒杯密度的ρ==．
（2）彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、細(xì)線和水進(jìn)行測(cè)量，過(guò)程如下：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出小酒杯的重力G，
②用細(xì)線懸掛小酒杯浸沒(méi)于盛有足量水的燒杯中（未接觸燒杯底部且無(wú)氣泡），讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F，
③算小酒杯質(zhì)量為出小酒杯受到的浮力為 G-F，酒杯體積v=v_排 ，v_排==，
④小酒杯質(zhì)量為m=，小酒杯密度ρ==．
（3）利用量筒、細(xì)線和水，根據(jù)物體漂浮時(shí)，浮力等于重力測(cè)密度，步驟如下：
①在量筒中倒入適量的水，記下其示數(shù)為V₁
②把小酒杯放入量筒中，讓其漂浮，記下此時(shí)的示數(shù)為V₂，則小酒杯受到的浮力為ρ_水g（V₂-V₁），則重力為ρ_水g（V₂-V₁），故酒杯的質(zhì)量為ρ_水（V₂-V₁）．
③把小酒杯浸沒(méi)在量筒內(nèi)的水中（無(wú)氣泡），記下此時(shí)的示數(shù)為V₃，則小酒杯的體積v=V₃-V₁．
④小酒杯密度ρ==．
故答案為：
（1）③浸沒(méi)；④；（2）③G-F，，；④，
（3）②ρ_水g（V₂-V₁）；③V₃-V₁；④．
分析：（1）用天平和量筒測(cè)量固體的密度，質(zhì)量用天平測(cè)出，不規(guī)則固體的體積可用排水法測(cè)出．
（2）利用彈簧測(cè)力計(jì)，根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_水gv_排，測(cè)量固體密度．利用測(cè)力計(jì)測(cè)出酒杯的重力，計(jì)算出酒杯的質(zhì)量；物體完全浸沒(méi)在水中，測(cè)力計(jì)測(cè)出在水中受到的拉力，求出酒杯受到的浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gv_排，求出物體排開(kāi)水的體積，也就是物體的體積；利用密度公式ρ=求出物體的密度．
（3）空酒杯可以漂浮在水上，利用物體漂浮時(shí)浮力等于重力，計(jì)算出物體的質(zhì)量，讓酒杯完全浸沒(méi)在水中，利用排水法測(cè)出酒杯的體積，在根據(jù)密度公式ρ=求出物體的密度．
點(diǎn)評(píng)：主要考查了固體密度的測(cè)量方法．（1）利用天平和量筒測(cè)物體密度是最常用的方法，（2）利用稱重法測(cè)物體的密度，物體必須完全浸沒(méi)在水中．（3）漂浮時(shí)浮力等于重力，測(cè)物體的密度，利用量筒排水法測(cè)出物體的體積．