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        1. (2009?越秀區(qū)一模)學(xué)習(xí)了密度的知識后,小紅和小明同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)測量酒精的密度.
          (1)他們選取了下列實(shí)驗(yàn)器材:酒精、量筒、托盤天平(帶砝碼)、燒杯.
          他們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:
          ①調(diào)節(jié)好天平,將裝有適量酒精的燒杯放在天平右盤,向左盤中加砝碼,天平橫梁恢復(fù)平衡時(shí),游碼仍位于零刻線處,測出它們的總質(zhì)量為m1
          ②將燒杯中的一部分酒精倒入量筒,測出量筒中酒精的體積V;
          ③測出燒杯及其中剩余的酒精的質(zhì)量m2(此時(shí)游碼恰好仍在零刻線處);
          ④計(jì)算出酒精的密度ρ.
          上述方案中存在一個(gè)操作上的錯(cuò)誤,請你指出來并更正.
          錯(cuò)誤:
          燒杯放在天平右盤,砝碼放在左盤
          燒杯放在天平右盤,砝碼放在左盤

          更正:
          燒杯放在天平左盤,砝碼放在右盤
          燒杯放在天平左盤,砝碼放在右盤

          (2)小紅利用彈簧測力計(jì)、燒杯、石塊、細(xì)線和水(ρ已知)測量酒精密度的過程如下:
          ①用細(xì)線拴住石塊,并用彈簧測力計(jì)測出石塊重為G;
          ②將石塊浸沒在水中,并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F1;
          將石塊浸沒在酒精中,并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F2
          將石塊浸沒在酒精中,并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F2
          ;
          ④計(jì)算酒精的密度.表達(dá)式為ρ酒精=
          G-F2
          G-F1
          ρ
          G-F2
          G-F1
          ρ

          (3)此后,小明提出了這樣一個(gè)問題:應(yīng)用浮力知識測量某種實(shí)心金屬的密度.如圖所示,把某種實(shí)心金屬浸沒在水中,它受到的浮力是
          1
          1
          N,它的密度是
          4×103
          4×103
          kg/m3
          分析:(1)天平是測量物體質(zhì)量的工具,使用時(shí)物體放在左盤,砝碼放在右盤,并且用鑷子夾。
          (2)小紅實(shí)驗(yàn)器材中沒有量筒,因此要借助阿基米德原理的知識測出浮力,利用石塊的體積不變,列出關(guān)系式間接求出酒精的密度.
          (3)由圖可知,金屬塊未浸入水中時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)(金屬塊重)和金屬塊全浸入水中的彈簧測力計(jì)的示數(shù),利用稱重法求金屬塊全浸入水中受到水的浮力,利用阿基米德原理求金屬塊排開水的體積(金屬塊的體積),求出金屬塊重,利用重力公式求金屬塊的質(zhì)量,再利用ρ=
          m
          V
          求出物體的密度.
          解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)中將裝有適量酒精的燒杯放在天平右盤,向左盤中加砝碼,這個(gè)步驟是錯(cuò)誤的,應(yīng)該左盤放燒杯,右盤放砝碼.
          故答案為:錯(cuò)誤:燒杯放在天平右盤,砝碼放在左盤.
          更正:燒杯放在天平左盤,砝碼放在右盤.
          (2)③小紅的實(shí)驗(yàn)利用阿基米德原理間接測量體積,因?yàn)橐獪y石塊所受浮力和體積,所以石塊要浸沒在酒精里,
          故③答案為:將石塊浸沒在酒精中,并記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)F2
          ④酒精密度的推導(dǎo)過程:
          石塊浸沒在水中時(shí),所受浮力 FVg=G-F1,得V=
          G-F1
          ρg
          ;
          石塊浸沒在酒精中,所受浮力 FVg=G-F2,得V=
          G-F2
          ρg

          石塊無論浸沒在水中還是酒精中,排開的液體體積都等于它自身的體積
          G-F1
          ρg
          =
          G-F2
          ρg

          解得ρ=
          G-F2
          G-F1
          ρ

          故答案為:
          G-F2
          G-F1
          ρ

          (3)由圖可知,金屬塊重G=4N,當(dāng)金屬塊全浸入時(shí)彈簧測力計(jì)示數(shù)F=3N,
          ∴F=G-F=4N-3N=1N;
          ∵FgV;
          ∴金屬塊的體積:
          V=V=
          F
          ρg
          =
          1N
          1×103kg/m3×10N/kg
          =1×10-4m3;
          金屬塊的質(zhì)量:
          m=
          G
          g
          =
          4N
          10N/kg
          =0.4kg
          ∴金屬塊的密度ρ=
          m
          V
          =
          0.4kg
          1×10-4m3
          =4×103kg/m3
          故答案為:1;4×103
          點(diǎn)評:本題有一定的難度,既考查了常規(guī)的密度測量方法,又考查了利用阿基米德原理和浮力的知識間接測量密度,重點(diǎn)是利用稱重法求浮力的大小,再根據(jù)重力求出質(zhì)量,根據(jù)浮力求出體積,最后根據(jù)密度公式求出密度的大。
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