Question

7．小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬塊的密度，三個(gè)主要操作步驟如圖甲所示：

a．將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向校零；
b．將金屬塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，當(dāng)水停止外流時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)G′；
c．測(cè)出金屬塊的重力G．
（1）請(qǐng)將上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行合理排序：a、c、b（用字母“a”、“b”和“c”表示）；
（2）實(shí)驗(yàn)中測(cè)量數(shù)據(jù)為：G=3.2N，G′=2.8N，則金屬塊浸沒水中時(shí)所受浮力大小為0.4N；
（3）根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出金屬塊的密度ρ=8×10³kg/m³（g取10N/kg）．
（4）圖乙為操作b中接水杯的按比例縮放圖，由題意可知此時(shí)接水杯中的水重為0.4N．

Answer 1

分析 （1）小金屬塊從溢水杯中拿出時(shí)粘有水，為防止帶來(lái)誤差，應(yīng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)順序?qū)�彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向校零后先測(cè)小金屬塊的重力．
（2）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的量程和分度值，即可讀數(shù)；根據(jù)F_浮=G-G′可求得金屬塊浸沒水中時(shí)所受浮力大�。�
（3）根據(jù)F_浮=ρgV_排變形可求得V_排，已知金屬塊浸沒水中，V_排=V_物，再利用密度公式求解．
（4）根據(jù)阿基米德原理可知此時(shí)接水杯中的水重．

解答 解：（1）個(gè)實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行合理的順序是a．將彈簧測(cè)力計(jì)在豎直方向校零；
c．測(cè)出金屬塊的重力G．
b．將金屬塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，當(dāng)水停止外流時(shí)，讀出彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)G′；
（2）由圖可知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，由指針位置可知，金屬塊的重力G=3.2N，
金屬塊浸沒水中時(shí)所受浮力大小F_浮=G-G′=3.2N-2.8N=0.4N，
（3）由F_浮=ρgV_排可得V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³，
金屬塊浸沒水中，V_排=V_物=4×10^-5m³，
金屬塊質(zhì)量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{3.2N}{10N/kg}$=0.32kg，
金屬塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.32kg}{4×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=8×10³kg/m³．
（4）由阿基米德原理可知，F(xiàn)_浮=G_排=0.4N．
故答案為；（1）a、c、b；（2）3.2；0.4；（3）8×10³；（4）0.4．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體的密度初中物理要求較高，方法最基本的有兩種：一是用天平測(cè)物體的質(zhì)量，再放入量筒測(cè)體積，然后利用密度公式求密度；一是利用浮力知識(shí)設(shè)計(jì)的這一種，要熟練掌握．