Question

小张同学喜欢吃“富士”苹果，有时切块吃，有时榨汁喝，学习了浮力的知识后，他很想知道苹果放入苹果汁中的情况将会是怎样的？于是他和几个同学一起用小刀将大苹果切成一个长方形的苹果块，然后再把它放入榨好的大半杯苹果汁中．
（1）小张的猜想是：苹果块可能悬浮在苹果汁中．为了验证小张的猜想是否正确，设计两个不同的方案：方案一：用弹簧测力计测出苹果块浸没在苹果汁中的示数是否为零，从而验证猜想．其原理：______
方案二：第一步：他们先测出了苹果汁的密度．
第二步：再测苹果块的密度．
第三步：比较两者的密度．
（2）下列是小张同学设计测量苹果汁密度的实验步骤，请你补充完成
1、用细线拴住一小石块，用弹簧测力计测出小石块的重为G
2、在量筒中装适量的苹果汁，记下液面的示数为V₁
3、将小石块浸没在量筒的苹果汁中，记下此时弹簧测力计的示数F₁并记下______
4、计算出苹果汁的密度为ρ=______
（3）请你选用下面的器材帮他们测出苹果块的密度，写出所选用的器材和测量方法．供选用的器材有：
A．弹簧测计力；B量筒；C．足量的水；D．细线；E小刀；F烧杯
所选器材（写出序号）：______
测量步骤及表达式：______．

Answer 1

解：根据物体的浮沉条件，物体悬浮时，F_浮=G_物，用弹簧测力计测出苹果块浸没在苹果汁中的示数如果为零，则F_浮=G_物-F_拉，即悬浮时，F_浮=G_物
故答案为：（1）悬浮，F_浮=G_物；
（2）测量苹果汁密度的实验步骤：
1、用细线拴住一小石块，用弹簧测力计测出小石块的重为G
2、在量筒中装适量的苹果汁，记下液面的示数为V₁，
3、将小石块浸没在量筒的苹果汁中，记下此时弹簧测力计的示数F₁并记下此时液面的示数为V₂，
4、排出的苹果汁的质量m=，排出的苹果汁的体积V=V₂-V₁，
则苹果汁的密度为ρ==．
（3）测出苹果块的密度，需要A．弹簧测计力测出苹果块重力G；B量筒测出苹果块的体积；C．足量的水；D．细线
步骤如下：
1、用细线拴住苹果块，弹簧测力计测出重力G，
2、在量筒中装适量的水，记下液面示数V₁，
3、将苹果浸没量筒水中，记下此时液面的示数V₂，
4、计算出苹果块的密度为：ρ===．
故答案为：（1）悬浮时，F_浮=G_物，
（2）此时液面的示数为V₂；；
（3）A、B、C、D；
1、用细线拴住苹果块，弹簧测力计测出重力G，
2、在量筒中装适量的水，记下液面示数V₁，
3、将苹果浸没量筒水中，记下此时液面的示数V₂，
4、利用ρ=计算出苹果块的密度．
表达式为：ρ=．
分析：（1）根据物体的浮沉条件，物体悬浮时，F_浮=G_物，
（2）实验步骤中缺少将小石块浸没在量筒的苹果汁中，并记下此时液面的示数为V₂，然后可知石块排开液体的体积，再根据F_浮=G_排=m_液g=ρ_液gV_排求得其密度．
（3）根据实验步骤选择器材；
（4）用弹簧测力计测出苹果的重为G，利用阿基米德原理求苹果受到的浮力，利用排水法测出苹果小船的体积，最后利用密度公式求苹果的密度．
点评：本题考查了学生利用所学知识分析探究实际问题的能力，符合新课标的要求，有一定的拔高难度．