Question

小張同學(xué)喜歡吃“富士”蘋果，有時(shí)切塊吃，有時(shí)榨汁喝，學(xué)習(xí)了浮力的知識后，他很想知道蘋果放入蘋果汁中的情況將會(huì)是怎樣的？于是他和幾個(gè)同學(xué)一起用小刀將大蘋果切成一個(gè)長方形的蘋果塊，然后再把它放入榨好的大半杯蘋果汁中．
（1）小張的猜想是：蘋果塊可能懸浮在蘋果汁中．為了驗(yàn)證小張的猜想是否正確，設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的方案：方案一：用彈簧測力計(jì)測出蘋果塊浸沒在蘋果汁中的示數(shù)是否為零，從而驗(yàn)證猜想．其原理：

懸浮時(shí)，F(xiàn)_浮=G_物

方案二：第一步：他們先測出了蘋果汁的密度．
第二步：再測蘋果塊的密度．
第三步：比較兩者的密度．
（2）下列是小張同學(xué)設(shè)計(jì)測量蘋果汁密度的實(shí)驗(yàn)步驟，請你補(bǔ)充完成
1、用細(xì)線拴住一小石塊，用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重為G
2、在量筒中裝適量的蘋果汁，記下液面的示數(shù)為V₁
3、將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₁并記下

此時(shí)液面的示數(shù)為V₂

4、計(jì)算出蘋果汁的密度為ρ=

G-F1

(V2-V1)g

（3）請你選用下面的器材幫他們測出蘋果塊的密度，寫出所選用的器材和測量方法．供選用的器材有：
A．彈簧測計(jì)力；B量筒；C．足量的水；D．細(xì)線；E小刀；F燒杯
所選器材（寫出序號）：

A、B、C、D

測量步驟及表達(dá)式：

1、用細(xì)線拴住蘋果塊，彈簧測力計(jì)測出重力G，
2、在量筒中裝適量的水，記下液面示數(shù)V₁，
3、將蘋果浸沒量筒水中，記下此時(shí)液面的示數(shù)V₂，
4、利用ρ=

m

V

計(jì)算出蘋果塊的密度．
表達(dá)式為：ρ=

G

(V2-V1)g

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物體的浮沉條件，物體懸浮時(shí)，F(xiàn)_浮=G_物，
（2）實(shí)驗(yàn)步驟中缺少將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，并記下此時(shí)液面的示數(shù)為V₂，然后可知石塊排開液體的體積，再根據(jù)F_浮=G_排=m_液g=ρ_液gV_排求得其密度．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟選擇器材；
（4）用彈簧測力計(jì)測出蘋果的重為G，利用阿基米德原理求蘋果受到的浮力，利用排水法測出蘋果小船的體積，最后利用密度公式求蘋果的密度．

解答：解：根據(jù)物體的浮沉條件，物體懸浮時(shí)，F(xiàn)_浮=G_物，用彈簧測力計(jì)測出蘋果塊浸沒在蘋果汁中的示數(shù)如果為零，則F_浮=G_物-F_拉，即懸浮時(shí)，F(xiàn)_浮=G_物
故答案為：（1）懸浮，F(xiàn)_浮=G_物；
（2）測量蘋果汁密度的實(shí)驗(yàn)步驟：
1、用細(xì)線拴住一小石塊，用彈簧測力計(jì)測出小石塊的重為G
2、在量筒中裝適量的蘋果汁，記下液面的示數(shù)為V₁，
3、將小石塊浸沒在量筒的蘋果汁中，記下此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)F₁并記下此時(shí)液面的示數(shù)為V₂，
4、排出的蘋果汁的質(zhì)量m=

G-F1

g

，排出的蘋果汁的體積V=V₂-V₁，
則蘋果汁的密度為ρ=

m

V

=

G-F1

(V2-V1)g

．
（3）測出蘋果塊的密度，需要A．彈簧測計(jì)力測出蘋果塊重力G；B量筒測出蘋果塊的體積；C．足量的水；D．細(xì)線
步驟如下：
1、用細(xì)線拴住蘋果塊，彈簧測力計(jì)測出重力G，
2、在量筒中裝適量的水，記下液面示數(shù)V₁，
3、將蘋果浸沒量筒水中，記下此時(shí)液面的示數(shù)V₂，
4、計(jì)算出蘋果塊的密度為：ρ=

m

V

=

G g

(V2-V1)

=

G

(V2-V1)g

．
故答案為：（1）懸浮時(shí)，F(xiàn)_浮=G_物，
（2）此時(shí)液面的示數(shù)為V₂；

G-F1

(V2-V1)g

；
（3）A、B、C、D；
1、用細(xì)線拴住蘋果塊，彈簧測力計(jì)測出重力G，
2、在量筒中裝適量的水，記下液面示數(shù)V₁，
3、將蘋果浸沒量筒水中，記下此時(shí)液面的示數(shù)V₂，
4、利用ρ=

m

V

計(jì)算出蘋果塊的密度．
表達(dá)式為：ρ=

G

(V2-V1)g

．

點(diǎn)評：本題考查了學(xué)生利用所學(xué)知識分析探究實(shí)際問題的能力，符合新課標(biāo)的要求，有一定的拔高難度．