Question

2．小強(qiáng)用彈簧測(cè)力計(jì)等器材測(cè)量一塊石塊的密度，請(qǐng)將下面實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．（g取10N/kg，ρ_水=1.0×10³kg/m³）

（1）如圖1甲所示，用測(cè)力計(jì)測(cè)出該石塊的重力G=2.5N．
（2）將該石塊浸沒在水中靜止時(shí)，如圖1乙所示，則石塊受到的浮力大小為1N．
（3）根據(jù)阿基米德原理可算出該石塊的體積V=1×10^-4m³．
（4）根據(jù)密度公式算出該石塊的密度ρ=2.5×l0³kg/m³．
【拓展】小明過生日時(shí)，媽媽送給她一個(gè)內(nèi)有“生日快樂”字樣的小水晶球．小明想知道小水晶球的密度，于是他找來量筒、小玻璃杯和水，用如圖2所示的步驟測(cè)量出小水晶球的密度．由圖可知：水晶球的體積是10cm³，水晶球的質(zhì)量是30g，水晶球的密度是3g/cm³．

Answer 1

分析 （2）弄清楚彈簧測(cè)力計(jì)的分度值，根據(jù)指針指示來讀數(shù)；
（3）根據(jù)F_浮=G-F_拉求出浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出石塊的體積；
（4）根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出石塊的密度．
【拓展應(yīng)用】：小水晶球的體積等于第三幅圖的數(shù)值減第一幅圖的數(shù)值．在讀數(shù)時(shí)，注意量筒的分度值，視線應(yīng)與液面的凹底相平．
根據(jù)漂浮時(shí)浮力和重力相等求得小球的重力，根據(jù)m=$\frac{G}{g}$求出水晶球的質(zhì)量．
將水晶球的質(zhì)量和體積代入公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度．

解答 解：（2）圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F_拉=1.5N；石塊受的浮力：F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N；
（3）由F_浮=ρ_水gV_排得，
石塊的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
（4）由G=mg，可得，石塊的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5N}{10N/kg}$=0.25kg，
石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
【拓展應(yīng)用】：（1）量筒讀數(shù)時(shí)視線應(yīng)平視刻度，所以圖丙中一圖為30ml，二圖為60ml，三圖為40ml；
（2）第二圖為水晶球放入玻璃杯漂浮在水面上時(shí)量筒的示數(shù)；
水晶球體積 V_球=40ml-30ml=10ml=10cm³；
因?yàn)槠�浮，所以，G_球=G_排
水晶球質(zhì)量 m_球=$\frac{{G}_{球}}{g}$=$\frac{{G}_{排}}{g}$=$\frac{{ρ}_{水}g{V}_{排}}{g}$=ρ_水V_排=1.0g/cm³×（60cm³-30cm³）=30g，
水晶球密度 ρ_球=$\frac{{m}_{球}}{{V}_{球}}$=$\frac{30g}{10c{m}^{3}}$=3g/cm³．
故答案為：（2）1；（3）1×10^-4；（4）2.5×10³；【拓展】10；30；3．

點(diǎn)評(píng) （1）此題主要考查的是學(xué)生對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)、浮力、重力、密度的計(jì)算公式的理解和掌握；
（2）測(cè)水晶球的體積用的是常規(guī)測(cè)法；測(cè)質(zhì)量用到了阿基米德原理：讓玻璃杯漂浮水面，再將水晶球放入玻璃杯，玻璃杯排開水的質(zhì)量等于玻璃杯和水晶球的質(zhì)量和．