Question

有一個水槽盛有適量的液體甲，液體甲的密度未知，小紅同學想測出液體
甲的密度，她手邊有如圖15所示的器材：一個調好的彈簧測力計、一段細線、2個小石塊（石塊A質量約20g、石塊B質量約300g）、一個大水槽和適量的水．小紅根據這些器材設計出下面實驗，但步驟不完整，請你根據小紅的實驗把步驟補充完整．
（1）用細線系住小石塊______（選填“A”或“B”），并把選擇的小石塊通過細線鉤在彈簧測力計下端；
（2）用彈簧測力計測出小石塊受到的重力，用G表示，并把G數據記錄在實驗數據記錄表中；
（3）______；（4）______；
（5）已知水的密度為ρ_水，利用上述測量出的物理量和已知量計算液體甲密度ρ_甲的表達式為：ρ_甲=______．

Answer 1

解：（1）小石塊A的質量小體積小，很小的小石塊浸沒在被測液體中，受到的浮力小，彈簧測力計示數變化小，實驗誤差比較大．
實驗步驟：（2）用彈簧測力計測出小石塊受到的重力，用G表示，并把G數據記錄在實驗數據記錄表中；
（3）把小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數F₁；
（4）把小石塊浸沒在甲液體中，讀出彈簧測力計的示數F₂；
（5）小石塊浸沒在水中受到的浮力：F_浮=F₁-G=ρ_水gV_石，
∴V_石=，
小石塊浸沒在甲液體中受到的浮力：F'_浮=F₂-G=ρ_甲gV_石，
∴V_石=，
∴=，
ρ_甲=ρ_水．
故答案為：（1）B；（3）把小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數F₁；（4）把小石塊浸沒在甲液體中，讀出彈簧測力計的示數F₂；（5）ρ_水．
分析：（1）用彈簧測力計測量小石塊的重力，把小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計示數，求出小石塊在水中的浮力，求出小石塊的體積；把小石塊浸沒在被測液體中，讀出彈簧測力計的示數，求出浮力，求出小石塊的體積；小石塊的體積相等列出等式求出被測液體的密度．
（2）浸沒在液體中物體的體積越小，浮力越小，實驗體積小的小石塊進行實驗，彈簧測力計讀數變化不大．
點評：此題利用石塊浸沒在水中和浸沒在被測液體中，求出石塊在水中和在被測液體中的浮力，根據石塊體積相等列出等式即可．