Question

【題目】小陽同學利用已調節好的彈簧測力計、燒杯、水、細線、木塊（ρ木＜ρ水）測木塊的密度，

（1）實驗步驟如下：

①將木塊用細線拴好，掛在已調節好的彈簧測力計下，測出木塊的重力G；

②將燒杯中裝有適量的水，將掛在彈簧測力計下的木塊浸入在水中，讀出彈簧測力計的示數，記為F；

③木塊密度的表達式ρ木= ρ水 ， 小軍說不能用上述實驗測算出木塊密度，請你寫出小軍判斷的理由：________．

（2）小軍又添加了細線和鐵塊進行實驗測出了木塊的密度，請你補全他的實驗步驟：

①將木塊用細線拴好，掛在已調節好的彈簧測力計下，測出木塊的重力G；

②將燒杯中裝有適量的水，再將鐵塊用細線系掛在木塊下，將木塊和鐵塊均浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數，記為F1；

③________，讀出彈簧測力計的示數，記為F2；

④木塊密度的表達式：ρ木=________．

Answer 1

【答案】木塊不能浸沒在水中，V木不等于V排 使彈簧測力計下面的木塊全部露出水面，鐵塊仍然浸沒在水中 ρ水

【解析】

木塊密度小于水的密度，在水中處于漂浮狀態；

（1）將木塊和鐵塊全部浸沒在水中，彈簧測力計的示數F1等于木塊與鐵塊的重力和減去木塊和鐵塊受到的浮力；用細線將鐵塊系在木塊下方，將鐵塊浸沒在水中，彈簧測力的示數F2等于木塊與鐵塊的重力和減去鐵塊所受的浮力；用F2減去F1即可得到木塊浸沒在水中所受的浮力．

（2）根據阿基米德原理F浮=ρ水gV排，求出V排=，而物體浸沒水中時體積V=V排，用公式ρ=計算出木塊的密度．

木塊密度小于水的密度，在水中處于漂浮狀態，木塊的體積V木不等于排開水的體積V排，木塊密度的表達式不能用ρ木=ρ水表示；小軍又添加了細線和鐵塊進行實驗測出了木塊的密度：

（1）將木塊用細線拴好，掛在已調節好的彈簧測力計下，測出木塊的重力G；

（2）將燒杯中裝有適量的水，再將鐵塊用細線系掛在木塊下，將木塊和鐵塊均浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數，記為F1；

（3）使彈簧測力計下面的木塊全部露出水面，鐵塊仍然浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數，記為F2；故木塊浸沒在水中所受的浮力F浮=F2-F1因為據阿基米德原理F浮=ρ水gV排，得：V排=，因為物體浸沒水中時體積V=V排，所以V木=V排==，根據密度計算公式ρ=，得：木塊的密度：ρ木===ρ水