Question

8．如图为某实验小组用测力计及量筒测量一奇石密度的实验操作：（取g=10N/kg）
（1）从测力计上读出奇石的重力G=2.6N．
（2）从量筒中读出奇石的体积V=20cm³，则奇石的密度ρ=1.3g/cm³．
（3）小明发现若增加一个操作步骤丁，便可测出量筒中未知液体的密度，则步骤丁应为用弹簧测力计吊着奇石，将奇石浸没在装有未知液体的量筒内，记下弹簧测力计的示数F，则未知液体密度的表达式：ρ_液=$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．（用每步测出的已知量字母表示，不必代值）

Answer 1

分析 ①读取弹簧测力计示数时，要明确弹簧测力计的分度值，视线与刻度板相垂直；
②读取量杯中液体体积时，视线与液面最凹处相平；已知物重，可以得到物体质量；已知质量和体积，利用ρ=$\frac{m}{V}$得出物体密度；
③已知物重和浸没时弹簧测力计的示数，可以得到物体所受浮力；已知物体体积和浮力，利用ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{Vg}$得到液体密度．

解答 解：
（1）弹簧测力计的分度值为0.1N，物体的重力为G=2.6N；
（2）量杯中的液体体积为20cm³，放入物体后的体积为40cm³，所以物体的体积为V=40cm³-20cm³=20cm³=2×10^-5m³；
物体的质量为m=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.6N}{10N/kg}$=0.26kg
物体密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.26kg}{2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.3×10³kg/m³=1.3g/cm³；
（3）要测量未知液体的密度，可增加步骤丁：用弹簧测力计吊着奇石，将奇石浸没在装有未知液体的量筒内，记下弹簧测力计的示数F；
则物体受到的浮力为F_浮=G-F，奇石的体积V=V₂-V₁
根据阿基米德原理F_浮=ρ_液gV_排得
液体的密度为：ρ_液=$\frac{{F}_{浮}}{gV}$=$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．
故答案为：（1）2.6N；（2）20cm³；1.3；（4）用弹簧测力计吊着奇石，将奇石浸没在装有未知液体的量筒内，记下弹簧测力计的示数F；$\frac{G-F}{g（{V}_{2}-{V}_{1}）}$．

点评 此题难点是一种间接测量物质密度的题型，同时也考查了应用物理知识解决实际问题的能力，是对密度测量的进一步理解．