Question

（2012?廣州）小明選用了如圖1中的質(zhì)量約600g 的金屬皇冠模型，若能測出模型所受重力G_模型、模型浸沒在水中所受的浮力F_浮，且知水的密度ρ_水，就可以根據(jù) 

G模型

F浮

=

ρ模型

ρ水

，求出模型密度ρ_模型
（1）證明式子

G模型

F浮

=

ρ模型

ρ水

成立．
（2）現(xiàn)有足量的水和圖2中的各種可選的器材，要利用

G模型

F浮

=

ρ模型

ρ水

測出模型的密度，根據(jù)實驗要求從器材A、B、C、D、E、F 中選擇實驗所必須的器材，并寫出測模型密度的實驗步驟及所需記錄的數(shù)據(jù)．
a．選擇的器材（填代號）：
b．實驗步驟及需要記錄的數(shù)據(jù)：

Answer 1

分析：（1）利用G=mg=ρgV表示出模型的重力，再利用F=ρ_液 gV_排表示出浮力，最后根據(jù)物體的體積與排出液體的體積相等即可證明該式子是否成立；
（2）由密度公式可知，需要測出模型的質(zhì)量和體積，然后根據(jù)確定測量質(zhì)量和體積的器材即可；則測量的大體思路即為：先測量模型的重力，并計算得出質(zhì)量；再用量筒測量出其體積即可；
最后根據(jù)密度的計算公式用所測量以及水的密度表示．

解答：解：（1）證明：對于物體而言，其重力可以表示為 G_模型=ρ_模型 gV_模型      ①
同時，當模型完全浸沒在水里時，其受到的浮力可以表示為：F_浮=ρ_水gV_排      ②
又由于完全浸沒于水中，所以V_模型=V_排                                     ③
由①②③式可得（①式除以②式，約掉g和V）：

G模型

F浮

=

ρ模型

ρ水

，故命題成立．
（2）a．選用的器材：B、F；
 b．實驗步驟：
①先用彈簧測力計測出模型的重力，記為F₁．
②將水槽中倒入適量的水，將模型懸掛在彈簧測力計上，再將模型完全浸沒在水中，穩(wěn)定后記錄下此時彈簧測力計的讀數(shù)F₂．
③模型的密度可以表示為：ρ模型=

F1

F1-F2

ρ_水．

點評：測固體塊密度的實驗是我們應(yīng)該掌握的基本實驗之一，根據(jù)實驗原理來設(shè)計步驟和記錄數(shù)據(jù)都是我們應(yīng)該掌握的，實驗的關(guān)鍵在于合理安排測質(zhì)量與體積的實驗順序，值得我們注意．