题目内容
14．利用弹簧测力计、细线、装有适量水的小桶，测量铁矿石的密度，以下是实验步骤，请补充完整．（1）将装有适量水的小桶悬挂在弹簧测力计下方，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F1，并记录在表格中；
（2）用细线拴住铁矿石，将铁矿石放入小桶中，手松开细线，铁矿石沉入桶底，水未溢出，此时，小桶受到的液体压强变大，待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F2，并记录在表格中；
（3）用手提起细线，使铁矿石仍浸没水中且不接触桶底和壁待小桶静止时，读出弹簧测力计的示数F3，并记录在表格中；
（4）利用测量出的物理量和ρ水计算铁矿石的密度ρ=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{{F}_{3}-{F}_{1}}$•ρ水，并将计算结果记录在表格中．
分析 （1）要测量密度必须直接或者间接测量出质量和体积，然后用ρ=$\frac{m}{v}$求密度；
（2）明确矿石浸没水中时，弹簧测力计测的不只是一桶水的重力，还会受到矿石所受浮力的反作用力，利用阿基米德原理求金属球受到的浮力，从而求出体积然后代入即可．
解答 解：
步骤（2）中将铁矿石放入小桶中，手松开细线，铁矿石沉入桶底，水未溢出则水面上升，根据液体压强计算公式p=ρgh可知小桶收到的液体压强变大；
（1）、（2）两个步骤可以求出矿石的重力，从而求出质量；还需要测出矿石的体积，根据题意第（3）步骤应为：用手提起细线，使铁矿石仍浸没水中且不接触桶底和壁．
密度的推导过程如下：
①由题意，铁矿石的重力G=F2-F1；
因此铁矿石的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{g}$；
②设矿石对水的作用力为F′，则F′=F浮，
则弹簧测力计的示数：F3=F1+F′．
所以矿石受到的浮力F浮=F′=F3-F1；
由F浮=ρ水gV排得：、
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{F}_{3}-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$
矿石浸没在水中，V=V排；
所以，矿石的密度：
ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{{F}_{3}-{F}_{1}}$•ρ水．
故答案为：（2）变大；（3）用手提起细线，使铁矿石仍浸没水中且不接触桶底和壁；（4）$\frac{{F}_{2}-{F}_{1}}{{F}_{3}-{F}_{1}}$•ρ水．
点评 本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理的掌握和运用，知道矿石对水的反作用力等于受到水的浮力是本题的关键．
练习册系列答案
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（1）1820年4月，丹麦物理学家奥斯特发现了“电生磁”现象，这个重要的发现，揭示了电和磁之间确实存在不可分割的联系．
（2）你一定也发现了电和磁之间存在着很多相似之处，如表将电现象和磁现象的某些相似之处作了对比，请仿照示例完成该表．
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| 电现象 | 磁现象 | |
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| ① | 带电体能吸引轻小物体 | |
| ② | 同名磁极相互排斥 | |
| ③ | 带电体周围存在电场 |