Question

12．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究阿基米德原理：

实验步骤	下列实验步骤的正确排序为：③②①④． ①测出小桶和排开的水的总重G2； ②把小铁块浸入盛满水的溢水杯中，并用小桶收集小铁块所排开的水，同时读出此时弹簧测力计示数F，算出物体所受浮力F浮=G0-F； ③用弹簧测力计分别测出小铁块所受的重力G0和小桶所受的重力G1； ④算出铁块排开的水的重G排=G2-G1．
结论	浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体排开的液体 所受的重力．
问题讨论	小雨拿来一根均匀圆木棒和一段细绳，又选取了上述部分器材，探究摩擦力与绳子缠绕圈数的关系，他的具体做法是：将小铁块挂在细绳的一端，将细绳分别在圆木棒上绕1圈、2圈、3圈，用弹簧测力计竖直向上拉着细绳的另一端保持静止，记下测力计的示数，分析数据，得出结论．

（2）测出石块的密度：

步骤	请你按正确的操作顺序将序号排列出来：BACD A．倒入量筒中一部分水，记下这些水的体积． B．用天平测出石块的质量m． C．用石块放入量筒中，测出石块和水的总体积． D．将各步的数据填入下表中，利用密度公式，求出石块的密度．
表格	石块质量m/g 量筒中水的体积V1/cm3 石块和水总体积V2/cm3 石块的体积V/cm3 石块的密度ρ/（kg/m3） 20 10
问题讨论	把压强计的探头放入水中，可以探究液体压强规律，小雨认为液体压强与液体的重力有关，小云反对，为此小云进行了如下实验：在粗细不同的两个量筒中装入高度相同的水，把探头都伸到量筒底部，结果发现U型管两液面高度差相同，证明液体压强与液体的重力无关，由此证明小雨错了． 以上经历的思维程序是：提出问题-猜想-实验反驳-得出结论．

Answer 1

分析 （1）要先测物块的重力和空桶的重力，然后再把物块没入水中，测出物块受到的拉力，根据称重法求出浮力；最后再测出桶和溢出水的重力得出排开水的重力；
阿基米德原理：浸在液体中的物体受到的浮力等于其排开液体所受的重力；
将细绳在圆木棒上缠绕不同的圈数，绳子一端悬挂一个物体，另一端用弹簧测力计拉住，当绳子处于静止状态时，读出示数，比较弹簧测力计示数即可确定摩擦力与绳子缠绕圈数的关系；
（2））要测量物体的密度，需要测量物体的质量和体积，根据密度公式求出物体的密度，这是间接测量物体密度的方法；物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；物体的体积等于物体的浸没在水中前后水面对应刻度值的差，这种测量固体体积的方法是排水法．
液体内部压强大小可采用转换法来探究，利用U型管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小；设计实验时采用控制变量法来进行，探究液体压强和重力的关系，应控制密度和深度相同．

解答 解：（1）实验步骤合理的顺序是：
③用弹簧测力计分别测出小铁块所受的重力G₀和小桶所受的重力G₁；
②把小铁块浸入盛满水的溢水杯中，并用小桶收集小铁块所排开的水，同时读出此时弹簧测力计示数F，算出物体所受浮力F_浮=G₀-F；
①测出小桶和排开的水的总重G₂；
④算出铁块排开的水的重G_排．
结论：浸在液体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体排开的液体所受的重力；
问题讨论：
探究摩擦力与绳子缠绕圈数的关系，他的具体做法是：将小铁块挂在细绳的一端，将细绳分别在圆木棒上绕1圈、2圈、3圈，用弹簧测力计竖直向上拉着细绳的另一端保持静止，记下测力计的示数，分析数据，得出结论；
（2）用天平和量筒测量小石块密度的步骤是：B用天平测出石块的质量m；A向量筒内倒入适量的水，测出水的体积；C用石块放入量筒中，测出石块和水的总体积；D将各步的数据填入下表中，利用密度公式，求出石块的密度；
表格：
由图可见，石块和水总体积V₂=18ml=18cm³，则石块的体积V=V₂-V₁=18cm³-10cm³=8cm³，
石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{8c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³；
表格如下：

石块质量m/g	量筒中水的体积V1/cm3	石块和水总体积V2/cm3	石块的体积V/cm3	石块的密度ρ/（kg/m3）
20	10	18	8	2.5×103

问题讨论：
探究液体压强规律，应把压强计的探头放入水中，观察U型管两侧液面高度差来反映液体内部压强大小；
设计实验：在粗细不同的两个量筒中装入高度相同的水，把探头都伸到量筒底部，结果发现U型管两液面高度差相同，证明液体压强与液体的重力无关；
思维程序是：提出问题--猜想--实验反驳--得出结论．
故答案为：（1）③②①④；G₀-F；所受的重力；将细绳分别在圆木棒上绕1圈、2圈、3圈，用弹簧测力计竖直向上拉着细绳的另一端保持静止，记下测力计的示数；
（2）①②③⑤④；见上表；压强计；不同；相同；实验反驳．

点评 （1）此题考查的是学生对阿基米德原理实验的理解和掌握，同时考查学生设计实验的能力；
（2））无论是测量密度，还是计算密度，都是从它的基本概念和公式出发的．这种测量虽然是间接的，但却是最常用和最方便的；注意控制变量法的运用．