Question

 小明選用了如圖中的質量約600g 的金屬皇冠模型，若能測出模型所受重力G 模型、模型浸沒在水中所受的浮力F浮，且知水的密度水，就可以根據  ,  ，求出模型密度

（1）證明式子成立.

（2）現有足量的水和圖 中的各種可選的器材，要利用測出模型的密度，根據實驗要求從器材A、B、C、D、E、F 中選擇實驗所必須的器材，并寫出測模型密度的實驗步驟及所需記錄的數據.

a. 選擇的器材（填代號）：

b. 實驗步驟及需要記錄的數據：

 

Answer 1

【答案】

（1） 證明： 對于物體而已，其重力可以表示為 G模型= ρ模型 gV模型  ①

 同時，當模型完全浸沒在水里時，其受到的浮力可以表示為：F浮= ρ水gV排②

又由于完全浸沒于水中，所以 V模型=V排③ 由①②③式可得（①式除以②式，約掉g和V）：  命題得證。（2） a. 選用的器材： B、F；

 b. 實驗步驟：

① 先用彈簧測力計測出模型的重力，記為F1。② 將水槽中倒入適量的水，將模型懸掛在彈簧測力計上，再將模型完全浸沒在水中，穩定后記錄下此時彈簧測力計的讀數 F2。 ③ 模型的密度可以表示為：ρ模型=

【解析】（1）寫出重力的計算公式G_模型＝ρ_模型V_模型g和浮力的計算公式F_浮＝ρ_水gV_排，再利用浸沒時，V_排=V_模型，就可以證明到結果．

（2）a測力計的選擇根據皇冠的重力大于5N應選B，根據皇冠的尺寸，應選擇口徑較大的水槽F．b測量的步驟根據測量原理來，首先要測量出皇冠的重力F₁，接著用測力計測出皇冠受到的浮力，具體做法是，將皇冠浸沒水槽的水中，讀出此時測力計的示數F₂，然后進行計算就能算出皇冠的密度了