Question

8．如圖為某實驗小組用測力計及量筒測量一奇石密度的實驗操作：（取g=10N/kg）
（1）從測力計上讀出奇石的重力G=2.6N．
（2）從量筒中讀出奇石的體積V=20cm³，則奇石的密度ρ=1.3g/cm³．
（3）小明發(fā)現(xiàn)若增加一個操作步驟丁，便可測出量筒中未知液體的密度，則步驟丁應為用彈簧測力計吊著奇石，將奇石浸沒在裝有未知液體的量筒內，記下彈簧測力計的示數(shù)F，則未知液體密度的表達式：ρ_液=$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．（用每步測出的已知量字母表示，不必代值）

Answer 1

分析 ①讀取彈簧測力計示數(shù)時，要明確彈簧測力計的分度值，視線與刻度板相垂直；
②讀取量杯中液體體積時，視線與液面最凹處相平；已知物重，可以得到物體質量；已知質量和體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$得出物體密度；
③已知物重和浸沒時彈簧測力計的示數(shù)，可以得到物體所受浮力；已知物體體積和浮力，利用ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{Vg}$得到液體密度．

解答 解：
（1）彈簧測力計的分度值為0.1N，物體的重力為G=2.6N；
（2）量杯中的液體體積為20cm³，放入物體后的體積為40cm³，所以物體的體積為V=40cm³-20cm³=20cm³=2×10^-5m³；
物體的質量為m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg
物體密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.3×10³kg/m³=1.3g/cm³；
（3）要測量未知液體的密度，可增加步驟�。河脧椈蓽y力計吊著奇石，將奇石浸沒在裝有未知液體的量筒內，記下彈簧測力計的示數(shù)F；
則物體受到的浮力為F_浮=G-F，奇石的體積V=V₂-V₁
根據(jù)阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得
液體的密度為：ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{gV}$=$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．
故答案為：（1）2.6N；（2）20cm³；1.3；（4）用彈簧測力計吊著奇石，將奇石浸沒在裝有未知液體的量筒內，記下彈簧測力計的示數(shù)F；$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．

點評 此題難點是一種間接測量物質密度的題型，同時也考查了應用物理知識解決實際問題的能力，是對密度測量的進一步理解．