Question

12．回顧實(shí)驗(yàn)和探究：（將下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的空缺部分填寫完整）
（1）探究阿基米德原理：

實(shí)驗(yàn)步驟	下列實(shí)驗(yàn)步驟的正確排序?yàn)椋孩邰冖佗埽?br />①測出小桶和排開的水的總重G2； ②把小鐵塊浸入盛滿水的溢水杯中，并用小桶收集小鐵塊所排開的水，同時讀出此時彈簧測力計(jì)示數(shù)F，算出物體所受浮力F浮=G0-F； ③用彈簧測力計(jì)分別測出小鐵塊所受的重力G0和小桶所受的重力G1； ④算出鐵塊排開的水的重G排=G2-G1．
結(jié)論	浸在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等于物體排開的液體 所受的重力．
問題討論	小雨拿來一根均勻圓木棒和一段細(xì)繩，又選取了上述部分器材，探究摩擦力與繩子纏繞圈數(shù)的關(guān)系，他的具體做法是：將小鐵塊掛在細(xì)繩的一端，將細(xì)繩分別在圓木棒上繞1圈、2圈、3圈，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉著細(xì)繩的另一端保持靜止，記下測力計(jì)的示數(shù)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論．

（2）測出石塊的密度：

步驟	請你按正確的操作順序?qū)⑿蛱柵帕谐鰜恚築ACD A．倒入量筒中一部分水，記下這些水的體積． B．用天平測出石塊的質(zhì)量m． C．用石塊放入量筒中，測出石塊和水的總體積． D．將各步的數(shù)據(jù)填入下表中，利用密度公式，求出石塊的密度．
表格	石塊質(zhì)量m/g 量筒中水的體積V1/cm3 石塊和水總體積V2/cm3 石塊的體積V/cm3 石塊的密度ρ/（kg/m3） 20 10
問題討論	把壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中，可以探究液體壓強(qiáng)規(guī)律，小雨認(rèn)為液體壓強(qiáng)與液體的重力有關(guān)，小云反對，為此小云進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：在粗細(xì)不同的兩個量筒中裝入高度相同的水，把探頭都伸到量筒底部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)U型管兩液面高度差相同，證明液體壓強(qiáng)與液體的重力無關(guān)，由此證明小雨錯了． 以上經(jīng)歷的思維程序是：提出問題-猜想-實(shí)驗(yàn)反駁-得出結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）要先測物塊的重力和空桶的重力，然后再把物塊沒入水中，測出物塊受到的拉力，根據(jù)稱重法求出浮力；最后再測出桶和溢出水的重力得出排開水的重力；
阿基米德原理：浸在液體中的物體受到的浮力等于其排開液體所受的重力；
將細(xì)繩在圓木棒上纏繞不同的圈數(shù)，繩子一端懸掛一個物體，另一端用彈簧測力計(jì)拉住，當(dāng)繩子處于靜止?fàn)顟B(tài)時，讀出示數(shù)，比較彈簧測力計(jì)示數(shù)即可確定摩擦力與繩子纏繞圈數(shù)的關(guān)系；
（2））要測量物體的密度，需要測量物體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出物體的密度，這是間接測量物體密度的方法；物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；物體的體積等于物體的浸沒在水中前后水面對應(yīng)刻度值的差，這種測量固體體積的方法是排水法．
液體內(nèi)部壓強(qiáng)大小可采用轉(zhuǎn)換法來探究，利用U型管兩側(cè)液面高度差來反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)大�。辉O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時采用控制變量法來進(jìn)行，探究液體壓強(qiáng)和重力的關(guān)系，應(yīng)控制密度和深度相同．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序是：
③用彈簧測力計(jì)分別測出小鐵塊所受的重力G₀和小桶所受的重力G₁；
②把小鐵塊浸入盛滿水的溢水杯中，并用小桶收集小鐵塊所排開的水，同時讀出此時彈簧測力計(jì)示數(shù)F，算出物體所受浮力F_浮=G₀-F；
①測出小桶和排開的水的總重G₂；
④算出鐵塊排開的水的重G_排．
結(jié)論：浸在液體中的物體受到向上的浮力，其大小等于物體排開的液體所受的重力；
問題討論：
探究摩擦力與繩子纏繞圈數(shù)的關(guān)系，他的具體做法是：將小鐵塊掛在細(xì)繩的一端，將細(xì)繩分別在圓木棒上繞1圈、2圈、3圈，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉著細(xì)繩的另一端保持靜止，記下測力計(jì)的示數(shù)，分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論；
（2）用天平和量筒測量小石塊密度的步驟是：B用天平測出石塊的質(zhì)量m；A向量筒內(nèi)倒入適量的水，測出水的體積；C用石塊放入量筒中，測出石塊和水的總體積；D將各步的數(shù)據(jù)填入下表中，利用密度公式，求出石塊的密度；
表格：
由圖可見，石塊和水總體積V₂=18ml=18cm³，則石塊的體積V=V₂-V₁=18cm³-10cm³=8cm³，
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{8c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³；
表格如下：

石塊質(zhì)量m/g	量筒中水的體積V1/cm3	石塊和水總體積V2/cm3	石塊的體積V/cm3	石塊的密度ρ/（kg/m3）
20	10	18	8	2.5×103

問題討論：
探究液體壓強(qiáng)規(guī)律，應(yīng)把壓強(qiáng)計(jì)的探頭放入水中，觀察U型管兩側(cè)液面高度差來反映液體內(nèi)部壓強(qiáng)大��；
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在粗細(xì)不同的兩個量筒中裝入高度相同的水，把探頭都伸到量筒底部，結(jié)果發(fā)現(xiàn)U型管兩液面高度差相同，證明液體壓強(qiáng)與液體的重力無關(guān)；
思維程序是：提出問題--猜想--實(shí)驗(yàn)反駁--得出結(jié)論．
故答案為：（1）③②①④；G₀-F；所受的重力；將細(xì)繩分別在圓木棒上繞1圈、2圈、3圈，用彈簧測力計(jì)豎直向上拉著細(xì)繩的另一端保持靜止，記下測力計(jì)的示數(shù)；
（2）①②③⑤④；見上表；壓強(qiáng)計(jì)；不同；相同；實(shí)驗(yàn)反駁．

點(diǎn)評 （1）此題考查的是學(xué)生對阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，同時考查學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力；
（2））無論是測量密度，還是計(jì)算密度，都是從它的基本概念和公式出發(fā)的．這種測量雖然是間接的，但卻是最常用和最方便的；注意控制變量法的運(yùn)用．