Question

有一个水槽盛有适量的液体甲，液体甲的密度未知，小红同学想测出液体
甲的密度，她手边有如图15所示的器材：一个调好的弹簧测力计、一段细线、2个小石块（石块A质量约20g、石块B质量约300g）、一个大水槽和适量的水．小红根据这些器材设计出下面实验，但步骤不完整，请你根据小红的实验把步骤补充完整．
（1）用细线系住小石块

B

（选填“A”或“B”），并把选择的小石块通过细线钩在弹簧测力计下端；
（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力，用G表示，并把G数据记录在实验数据记录表中；
（3）

把小石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F₁

；（4）

把小石块浸没在甲液体中，读出弹簧测力计的示数F₂

；
（5）已知水的密度为ρ_水，利用上述测量出的物理量和已知量计算液体甲密度ρ_甲的表达式为：ρ_甲=

F2-G

F1-G

ρ_水

．

Answer 1

分析：（1）用弹簧测力计测量小石块的重力，把小石块浸没在水中，读出弹簧测力计示数，求出小石块在水中的浮力，求出小石块的体积；把小石块浸没在被测液体中，读出弹簧测力计的示数，求出浮力，求出小石块的体积；小石块的体积相等列出等式求出被测液体的密度．
（2）浸没在液体中物体的体积越小，浮力越小，实验体积小的小石块进行实验，弹簧测力计读数变化不大．

解答：解：（1）小石块A的质量小体积小，很小的小石块浸没在被测液体中，受到的浮力小，弹簧测力计示数变化小，实验误差比较大．
实验步骤：（2）用弹簧测力计测出小石块受到的重力，用G表示，并把G数据记录在实验数据记录表中；
（3）把小石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F₁；
（4）把小石块浸没在甲液体中，读出弹簧测力计的示数F₂；
（5）小石块浸没在水中受到的浮力：F_浮=F₁-G=ρ_水gV_石，
∴V_石=

F1-G

ρ水g

，
小石块浸没在甲液体中受到的浮力：F'_浮=F₂-G=ρ_甲gV_石，
∴V_石=

F2-G

ρ甲g

，
∴

F1-G

ρ水g

=

F2-G

ρ甲g

，
ρ_甲=

F2-G

F1-G

ρ_水．
故答案为：（1）B；（3）把小石块浸没在水中，读出弹簧测力计的示数F₁；（4）把小石块浸没在甲液体中，读出弹簧测力计的示数F₂；（5）

F2-G

F1-G

ρ_水．

点评：此题利用石块浸没在水中和浸没在被测液体中，求出石块在水中和在被测液体中的浮力，根据石块体积相等列出等式即可．