Question

小聰家最近正在裝修，爸爸去訂了純銅電線，并帶回了樣品．小聰用手彎曲點線，感到很硬．他猜想，這種電線未出如商家所言是純銅制成．小聰想幫助爸爸鑒別材料的真實性：他覺得只要測出電線金屬芯的密度就知道了．于是他找來了一根細(xì)棉線，一只水槽，并裝上足夠多的純凈的水，另外再選擇了其它一種器材他只測取了兩個數(shù)據(jù)，加上自己已有的一些知識，然后進(jìn)行了一些簡要的計算就作出了判斷．
（1）小聰在電線的鑒別中，主要經(jīng)歷了 ______、設(shè)計實驗、______分析和論證幾個探究環(huán)節(jié)．
（2）題中未列出的那一種器材你覺得應(yīng)該是 ______．
（3）請你幫小聰完成主要的實驗步驟：
A．從絕緣皮中抽出金屬芯，彎曲成一團(tuán)，用細(xì)線系好
B．測出金屬芯在空氣中的 ______；
C．測出金屬芯浸沒在水中（未與杯底和杯壁接觸）的 ______；
D．將水的密度ρ_水作為常數(shù)，利用上面的測量數(shù)據(jù)計算，比較得出結(jié)論．
（4）請你幫小聰寫出經(jīng)過簡單計算后得到的電線金屬芯的密度ρ的表達(dá)式：

Answer 1

（1）小聰在電線的鑒別中，主要經(jīng)歷了猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)分析和論證幾個探究環(huán)節(jié)；
故答案為：猜想與假設(shè)、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)．
（2）實驗過程需要測量線團(tuán)的重力和線團(tuán)在水中所受到的浮力，所以需要用到彈簧測力計；
故答案為：彈簧測力計．
（3）當(dāng)彈簧測力計穩(wěn)定后，讀出示數(shù)F₁，此時彈簧的拉力等于物體的重力，所以金屬芯在空氣中的重力G=F₁；
金屬芯浸沒在水中后，受到豎直向下的重力，豎直向上的彈簧拉力和水的浮力，在三個力的作用下平衡，此時彈簧的示數(shù)為F₂，所以物體受到的浮力F=F₁-F₂；
故答案為：重力G，浮力F．
（4）假設(shè)金屬芯的體積為v，則金屬芯在空氣中的重力G=ρgv=F₁①；
金屬芯浸沒在水中所受到的浮力F=ρ_水gv=F₁-F₂②；
所以聯(lián)立①②可知，ρ=

ρ水F1

F1-F2

．