Question

9．為了測量某種液體的密度，“艾學習”同學設計了如下實驗步驟：
A．用測力計測出小金屬塊在空氣中的重力為G
B．將適量的待測液體倒入量筒中，讀數(shù)為V₁
C．將測力計下面所掛小金屬塊完全浸沒在量筒里的液體中，靜止時測力計讀數(shù)為F₁
D．記下金屬塊浸沒在液體中時，量筒內液面處讀數(shù)為V₂．
E．快速提起液體中的小金屬塊，讀出此時測力計示數(shù)為F₂和量筒液面處讀數(shù)為V₃．
問題：（1）為減少誤差，合理的實驗順序編號為ABCD；
（2）用實驗步驟中的測量值符號（和g）表示該液體的密度ρ=$\frac{G-{F}_{1}}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．

Answer 1

分析 利用稱重法測量金屬塊受到的浮力，根據量筒的示數(shù)可以讀出金屬塊的體積，根據阿基米德原理能得出液體的密度．

解答 解：（1）根據阿基米德原理的公式F_浮=ρ_液gV_排可知，利用稱重法可以求出金屬塊的重力和浮力，根據量筒的兩次示數(shù)之差可以求出金屬塊的體積，阿基米德原理公式可以求出金屬塊的密度，故正確的步驟為：ABCD；步驟E在本次測量中沒有任何作用，是多余的步驟；
（2）金屬塊的重力為G；則小金屬塊完全浸沒在量筒里的液體中受到的浮力為：F_浮=G-F₁；
金屬塊的體積即金屬塊排開的液體的體積為：V=V_排=V₂-V₁；
根據阿基米德原理的公式F_浮=ρ_液gV_排可知液體的密度為：
ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{G-{F}_{1}}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．
故答案為：（1）ABCD；（2）$\frac{G-{F}_{1}}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．

點評 本題考查了學生對稱重法測浮力、排水法測體積、阿基米德原理的了解與掌握，考查學生的設計實驗能力，有難度．