Question

2．现有如下器材：弹簧测力计、烧杯、足够的水和细线、石块．某同学利用上述器材设计了测量石块密度的实验．请你将实验的主要步骤补充完整，并写出需要测量的物理量．
（1）用细线系住石块，用调好的弹簧测力计测得石块的重力G
（2）用弹簧测力计测出石块浸没在水中时受到的拉力F；
（3）根据测量数据和ρ_水，写出石块密度的表达式ρ=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．

Answer 1

分析 由弹簧测力计可测石块重力，从而得到石块质量；
由称重法测石块浸没在水中时受到的浮力，由阿基米德原理计算石块的体积；
由密度公式计算石块密度．

解答 解：
根据分析，实验步骤为：
（1）用细线系住石块，用弹簧测力计测出小石块受到的重力G；
（2）用弹簧测力计测出石块浸没在水中时受到的拉力F；
（3）计算石块密度：
由步骤可知，石块在水中受到的浮力为：F_浮=G-F，
由阿基米德原理可得，石块的体积为：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
石块密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{G}{\frac{G-F}{{ρ}_{水g}}×g}$=$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．
故答案为：（2）用弹簧测力计测出石块浸没在水中时受到的拉力F；（3）$\frac{G}{G-F}$•ρ_水．

点评 本题是称重法测浮力，用此法测量液体密度的关键是石块都要浸没在液体中，且不能接触容器底．