Question

9．給你一只彈簧測力計，一只燒杯和適量的水，請測出一金屬塊的密度．實驗步驟如下：
（1）用彈簧測力計測出金屬塊在空氣中的重力G，并記錄數據；
（2）把金屬塊浸沒在水中，測出此時彈簧測力計的讀數F₁，并記錄數據；
（3）從上述兩個步驟可得金屬塊受到的浮力F₂=G-F₁；
（4）根據浮力的知識，可推出金屬塊的體積V=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
（5）金屬塊密度的表達式為ρ=$\frac{G{ρ}_{水}}{G-{F}_{1}}$．

Answer 1

分析 （3）根據稱重法浮力的計算方法：F_浮=G-F；
（4）根據阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得出金屬塊的體積；
（5）根據重力表示出質量，由ρ=$\frac{m}{V}$得出金屬塊的密度．

解答 解：（3）金屬塊的重力為G，所受拉力為F₁，所以浮力F₂=G-F₁；
（4）由F_浮=ρ_液gV排得，金屬塊的體積：
V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{液}g}$=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
（5）金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G{ρ}_{水}}{G-{F}_{1}}$．
故答案為：（3）G-F₁；（4）$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；（5）$\frac{G{ρ}_{水}}{G-{F}_{1}}$．

點評 本題是利用浮力知識測量金屬塊的密度實驗，首先要掌握密度的測量原理，理解并掌握實驗中測量重力和體積的方法，掌握阿基米德原理是關鍵．