Question

6．如圖，是銀川奇石館珍藏的一枚“黃河石”．請你利用以下器材測量這枚“黃河石”的密度．器材和材料：彈簧測力計、細線、燒杯（口徑足夠大）、水．
（1）簡要寫出實驗步驟及所需測的量：用細線拴好“黃河石”，掛著彈簧測力計測出固體的重力G，即可求出其質量m=$\frac{G}{g}$．
（2）將石塊浸沒在水中讀出示數(shù)F．再利用阿基米德原理推出“黃河石”的體積V=V_排=$\frac{G-G′}{{ρ}_{水}g}$．并寫出推導過程．
（3）推導被測“黃河石”密度表達式：ρ=$\frac{G}{G-G′}×{ρ}_{水}$．

Answer 1

分析 利用彈簧測力計和細線，可以測出黃河石受到的重力，進一步得到質量；將黃河石浸沒在水中，利用稱重法得到黃河石受到的浮力，然后利用阿基米德原理變形公式測出黃河石的體積，最后利用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出黃河石的密度．

解答 解：
（1）實驗步驟：
①用細線系住黃河石，用彈簧測力計測出黃河石的重G；
②將黃河石浸沒在燒杯的水中，用彈簧測力計測出黃河石的視重G′；
因為G=mg，
所以黃河石的質量為，m=$\frac{G}{g}$；
（2）黃河石受到的浮力為F_浮=G-G′，
由F_浮=ρ_液gV_排，
可得黃河石的體積為V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-G′}{{ρ}_{水}g}$，
（3）黃河石的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-G′}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-G′}×{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）$\frac{G}{g}$；（2）$\frac{G-G′}{{ρ}_{水}g}$；（3）$\frac{G}{G-G′}×{ρ}_{水}$．

點評 本題屬開放性題，解題思路廣闊，方法靈活，能充分體現(xiàn)學生綜合處理問題的能力．