Question

小明同學在實驗室利用浮力知識粗略地測定鐵塊密度．他從實驗室中找來以下器材：燒杯、水、小鐵塊、細線和彈簧秤．下面是他的實驗步驟，請將他的步驟補充完整，并用測出的數據寫出結果表達式，
①用細線將小鐵塊拴牢，

 

；
②向燒杯中倒入適量的水；
③將彈簧秤下端的小鐵塊浸沒水中，

 

，鐵塊的密度為ρ_鐵=

 

．

Answer 1

分析：根據公式ρ=

m

V

，要測量小鐵塊的密度，需測出其質量和體積；
用彈簧秤測量鐵塊重，利用重力公式求鐵塊的質量；
利用稱重法F_浮=G-F_示測量小礦石完全浸沒時受到的浮力，再利用阿基米德原理求排開水的體積（鐵塊的體積），利用密度公式求鐵塊的密度．

解答：解：①用細線將小鐵塊拴牢，用彈簧秤測出其重力G，則m=

G

g

；
③將彈簧秤下端的小鐵塊浸沒水中，不與杯壁、杯底接觸，讀出此時彈簧秤示數F，則F_浮=G-F；
根據F_浮=ρ_液gV_排得，V_排=

F浮

ρ水g

=

G-F

ρ水g

，其中V=V_排；
則ρ_鐵=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

?ρ水．
故答案為：
①用彈簧秤測出其重力G；
③不與杯壁、杯底接觸，讀出此時彈簧秤示數F；

G

G-F

?ρ水．

點評：本題考查利用提供器材設計實驗的能力，要大膽利用所學知識去設計實驗，培養自己的綜合處理物理問題的能力，根據物體完全浸沒時的浮力求出物體排開水的重力，從而確定物體的體積是本題的突破點，同時要學習這種測量物體密度的方法．