Question

7．小明通過實驗測量金屬塊的密度，三個主要操作步驟如圖甲所示：

a．將彈簧測力計在豎直方向校零；
b．將金屬塊浸沒在裝滿水的溢水杯中，當(dāng)水停止外流時，讀出彈簧測力計示數(shù)G′；
c．測出金屬塊的重力G．
（1）請將上述三個實驗操作進行合理排序：a、c、b（用字母“a”、“b”和“c”表示）；
（2）實驗中測量數(shù)據(jù)為：G=3.2N，G′=2.8N，則金屬塊浸沒水中時所受浮力大小為0.4N；
（3）根據(jù)（2）中數(shù)據(jù)，可以計算出金屬塊的密度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粘有水，為防止帶來誤差，應(yīng)調(diào)整實驗順序?qū)椈蓽y力計在豎直方向校零后先測小金屬塊的重力．
（2）根據(jù)彈簧測力計的量程和分度值，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接水杯中的水重．

解答 解：（1）個實驗操作進行合理的順序是a．將彈簧測力計在豎直方向校零；
c．測出金屬塊的重力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，讀出彈簧測力計示數(shù)G′；
（2）由圖可知，測力計的分度值為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．

點評 測固體的密度初中物理要求較高，方法最基本的有兩種：一是用天平測物體的質(zhì)量，再放入量筒測體積，然后利用密度公式求密度；一是利用浮力知識設(shè)計的這一種，要熟練掌握．