Question

小剛同學(xué)在河里拾到一塊精美的小石頭，他想知道這塊石頭浸沒在水中受到的浮力和石頭的密度，于是他設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn)方案．
（1）實(shí)驗(yàn)器材：小石頭、細(xì)線、溢水杯、水、小燒杯、量筒
（2）實(shí)驗(yàn)步驟：
A．在溢水杯中裝滿水；
B．用細(xì)線拴住小石頭，把小石頭浸沒在溢水杯中，同時(shí)用小燒杯接住溢出的水；
C．用量筒測(cè)量______的體積V；
D．計(jì)算小石頭受到的浮力，F(xiàn)_浮=______．
（3）小剛完成該實(shí)驗(yàn)后從溢水杯中取出小石頭直接放在已調(diào)好的天平上測(cè)出質(zhì)量，求出了小石頭的密度．你認(rèn)為小剛這樣做，測(cè)得的石頭密度值與實(shí)際密度相比偏______（選填“大”或“小”）了，原因是______．

Answer 1

解：（2）根據(jù)阿基米德原理，小石頭的體積等于排開水的體積．要測(cè)量小石頭的體積，就要測(cè)量排開水的體積，即溢出的水的體積．
根據(jù)阿基米德原理：浸在液體中的物體所受的浮力，大小等于它排開液體所受的重力．已知排開水的體積V，質(zhì)量m=ρ_水V
根據(jù)重力公式：G=mg，∴G_水=ρ_水gV
∴F_浮=G_水=ρ_水gV
故答案為：C．溢出的水（或小燒杯中的水）；D．ρ_水gV．
（3）測(cè)量的小石頭沾有水，造成測(cè)量的質(zhì)量偏大，
根據(jù)密度公式ρ=，影響密度大小的兩個(gè)因素是物體的質(zhì)量和體積，質(zhì)量變大，在體積一定的情況下，其密度就變大．
故答案為：大；小石頭從溢水杯中取出時(shí)沾有水．
分析：（2）C、根據(jù)阿基米德原理，利用溢水杯、量筒，已知密度的水，進(jìn)行試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是，測(cè)量小石頭的體積，可根據(jù)浮力知識(shí)得知小石頭的體積等于排開水的體積．
D、根據(jù)阿基米德原理的內(nèi)容知道浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)，可以計(jì)算出小石頭受到的浮力．
（3）小剛完成該實(shí)驗(yàn)后從溢水杯中取出小石頭直接放在已調(diào)好的天平上測(cè)出質(zhì)量，這時(shí)小石頭沾有水，測(cè)得的質(zhì)量偏大．根據(jù)密度公式，求出的密度比實(shí)際密度大．
點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查固體密度的測(cè)量以及應(yīng)用阿基米德原理解決問題．