Question

10．課外小組活動時，老師給小芳兩個外表一樣、體積不相同的實心物體甲和乙，讓他區(qū)分哪個是鐵塊，哪個是鋁塊．已知ρ_鐵＞ρ_鋁，小芳手邊有：彈簧測力計、燒杯、水和細線．下面是小芳根據現(xiàn)有器材設計的鑒別鐵塊和鋁塊的實驗思路，請你幫她補充完整．
（1）用彈簧測力計分別測出并記錄甲、乙的重力G_甲、G_乙；
（2）向燒杯中注入適量的水，使甲和乙都浸沒在水中且不與燒杯接觸．用彈簧測力計分別測出并記錄甲、乙此時受到的拉力F_甲、F_乙的大小；
（3）比較$\frac{{G}_{甲}}{（）}$和$\frac{{G}_{乙}}{（）}$的大小，比值大的是鐵．（填“鐵”或“鋁”）

Answer 1

分析 由（1）測得甲和乙的重力，利用m=$\frac{G}{g}$求甲和乙的質量；
由（2）利用稱重法可求得甲和乙受到的浮力，利用F_浮=ρ_水V_排g求甲和乙排開水的體積，即甲和乙的體積；
利用密度公式求出甲和乙的密度，密度大的為鐵，據此分析回答．

解答 解：
由（1）得甲和乙的質量：
m_甲=$\frac{{G}_{甲}}{g}$，m_乙=$\frac{{G}_{乙}}{g}$；
由（2）得甲和乙受到的浮力：
F_浮甲=G_甲-F_甲，F(xiàn)_浮乙=G_乙-F_乙，
由F_浮=ρ_水V_排g=ρ_水Vg得甲和乙的體積：
V_甲=V_排甲=$\frac{{F}_{浮甲}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{G}_{甲}-{F}_{甲}}{{ρ}_{水}g}$，
V_乙=V_排乙=$\frac{{F}_{浮乙}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{G}_{乙}-{F}_{乙}}{{ρ}_{乙}g}$，
甲和乙的密度：
ρ_甲=$\frac{{m}_{甲}}{{V}_{甲}}$=$\frac{\frac{{G}_{甲}}{g}}{\frac{{G}_{甲}-{G}_{甲}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{甲}}{{G}_{甲}-{F}_{甲}}$ρ_水，
ρ_乙=$\frac{{m}_{乙}}{{V}_{乙}}$=$\frac{\frac{{G}_{乙}}{g}}{\frac{{G}_{乙}-{F}_{乙}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{乙}}{{G}_{乙}-{F}_{乙}}$ρ_水，
比較ρ_甲和ρ_乙的大小，即$\frac{{G}_{甲}}{{G}_{甲}-{F}_{甲}}$ρ_水和$\frac{{G}_{乙}}{{G}_{乙}-{F}_{乙}}$ρ_水的大小，比值大的是鐵．
故答案為：G_甲-F_甲；G_乙-F_乙；鐵．

點評 本題通過物質鑒別考查了學生對密度公式、重力公式和阿基米德原理的掌握和應用，利用好稱重法測浮力是關鍵．