利用某种合金制成的两个大小不同的工艺品.其中一个是实心.一个是空心．小明为了判定哪个是空心的.他借助如图的实验器材进行了如下实验．请你帮小明完成下列问题．实验步骤:①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G1=2 N．②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中.此时弹簧测力计的示数F1=1.6 N.则小工艺品受到的浮力F浮=0.4N．③用测力计测出� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

3．

利用某种合金制成的两个大小不同的工艺品，其中一个是实心，一个是空心．小明为了判定哪个是空心的，他借助如图的实验器材进行了如下实验．请你帮小明完成下列问题．实验步骤：
①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G₁=2 N．
②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中，此时弹簧测力计的示数F₁=1.6 N，则小工艺品受到的浮力F_浮=0.4N．
③用测力计测出大工艺品的重力G₂=3 N．
④如图所示，将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中，则此时弹簧测力计的示数F₂=2.2N．
⑤根据实验数据，可以分别计算出大小合金工艺品的密度，则可以判断出大（选填“大”或“小”）工艺品是空心的，且这种合金的密度ρ _合金=3.75×10³kg/cm³．

分析（1）利用称重法分别求出小工艺品和大工艺品受到的浮力；
（2）大工艺品体积和小工艺品排开水的体积即为大、小工艺品的体积，利用F_浮=ρ_水gV_排求出，根据密度公式和重力公式求出两者的密度，密度大的为实心的且密度为合金的密度，密度小的工艺品为空心的．

解答解：②小工艺品受到的浮力F_浮=G₁-F₁=2N-1.6N=0.4N；
⑤大工艺品受到的浮力F_浮′=G₂-F₂=3N-2.2N=0.8N，
因为两者完全浸没，
所以，根据F_浮=ρ_水gV_排可得，两者排开水的体积即合金的体积：
V₁=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.4N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=4×10^-5m³，
V₂=$\frac{{F}_{浮}^{′}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10^-5m³，
根据G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得，两者的密度：
ρ₁=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{1}}$=$\frac{{G}_{1}}{{V}_{1}g}$=$\frac{2N}{4×1{0}^{-5}{m}^{3}×10N/kg}$=5×10³kg/m³，
ρ₂=$\frac{{m}_{2}}{{V}_{2}}$=$\frac{{G}_{2}}{{V}_{2}g}$=$\frac{3N}{8×1{0}^{-5}{m}^{3}×10N/kg}$=3.75×10³kg/m³，
因为ρ₁＞ρ₂，
所以大工艺品是空心的，合金的密度为5g/cm³．
故答案为：②0.4；⑤大；3.75×10³．

点评本题考查了称重法求浮力和阿基米德原理、重力和密度公式的应用，关键是会根据两者的密度判断是否空心和空心部分体积的计算．

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（3）排除故障后继续实验，小华进行了4次测量，并将有关数据及现象记录在表格中．在第1次实验中小灯泡不亮的原因是：变阻器接入阻值太大，灯的实际功率太小．

物理量次数	电压 U/V	电流 I/A	实际电功率 P/W	小灯泡亮度
1	0.5	0.12	0.06	不亮
2	1.5	0.20	0.30	偏暗
3	2.5	0.30		正常
4	2.5	0.32	0.90	更亮

（4）分析表中信息，可知小灯泡的额定功率为0.75W．实验得出的结论是：小灯泡的实际电功率越大，灯泡越亮．
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A．