Question

小張同學喜歡吃“富士”蘋果，有時切塊吃，有時榨汁喝，學習了浮力的知識后，他很想知道蘋果放入蘋果汁中的情況將會是怎樣的？于是他和幾個同學一起用小刀將大蘋果切成一個長方形的蘋果塊，然后再把它放入榨好的大半杯蘋果汁中．
（1）小張的猜想是：蘋果塊可能懸浮在蘋果汁中．為了驗證小張的猜想是否正確，設計兩個不同的方案：方案一：用彈簧測力計測出蘋果塊浸沒在蘋果汁中的示數是否為零，從而驗證猜想．其原理：______
方案二：第一步：他們先測出了蘋果汁的密度．
第二步：再測蘋果塊的密度．
第三步：比較兩者的密度．
（2）下列是小張同學設計測量蘋果汁密度的實驗步驟，請你補充完成
1、用細線拴住一小石塊，用彈簧測力計測出小石塊的重為G
2、在量筒中裝適量的蘋果汁，記下液面的示數為V₁
3、將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，記下此時彈簧測力計的示數F₁并記下______
4、計算出蘋果汁的密度為ρ=______
（3）請你選用下面的器材幫他們測出蘋果塊的密度，寫出所選用的器材和測量方法．供選用的器材有：
A．彈簧測計力；B量筒；C．足量的水；D．細線；E小刀；F燒杯
所選器材（寫出序號）：______
測量步驟及表達式：______．

Answer 1

解：根據物體的浮沉條件，物體懸浮時，F_浮=G_物，用彈簧測力計測出蘋果塊浸沒在蘋果汁中的示數如果為零，則F_浮=G_物-F_拉，即懸浮時，F_浮=G_物
故答案為：（1）懸浮，F_浮=G_物；
（2）測量蘋果汁密度的實驗步驟：
1、用細線拴住一小石塊，用彈簧測力計測出小石塊的重為G
2、在量筒中裝適量的蘋果汁，記下液面的示數為V₁，
3、將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，記下此時彈簧測力計的示數F₁并記下此時液面的示數為V₂，
4、排出的蘋果汁的質量m=，排出的蘋果汁的體積V=V₂-V₁，
則蘋果汁的密度為ρ==．
（3）測出蘋果塊的密度，需要A．彈簧測計力測出蘋果塊重力G；B量筒測出蘋果塊的體積；C．足量的水；D．細線
步驟如下：
1、用細線拴住蘋果塊，彈簧測力計測出重力G，
2、在量筒中裝適量的水，記下液面示數V₁，
3、將蘋果浸沒量筒水中，記下此時液面的示數V₂，
4、計算出蘋果塊的密度為：ρ===．
故答案為：（1）懸浮時，F_浮=G_物，
（2）此時液面的示數為V₂；；
（3）A、B、C、D；
1、用細線拴住蘋果塊，彈簧測力計測出重力G，
2、在量筒中裝適量的水，記下液面示數V₁，
3、將蘋果浸沒量筒水中，記下此時液面的示數V₂，
4、利用ρ=計算出蘋果塊的密度．
表達式為：ρ=．
分析：（1）根據物體的浮沉條件，物體懸浮時，F_浮=G_物，
（2）實驗步驟中缺少將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，并記下此時液面的示數為V₂，然后可知石塊排開液體的體積，再根據F_浮=G_排=m_液g=ρ_液gV_排求得其密度．
（3）根據實驗步驟選擇器材；
（4）用彈簧測力計測出蘋果的重為G，利用阿基米德原理求蘋果受到的浮力，利用排水法測出蘋果小船的體積，最后利用密度公式求蘋果的密度．
點評：本題考查了學生利用所學知識分析探究實際問題的能力，符合新課標的要求，有一定的拔高難度．