小华同学在学习阿基米德原理后,发现用弹簧测力计也能测量金属块的密度.于是和同学一起按以下操作进行实验 :
( 1) 先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图(甲)所示,弹簧测力计的示数为 ________ N.
( 2) 然后将金属块缓慢地完全浸没在水中,示数如图(乙)所示,则金属块所受的浮力为 _______ N ,可求出金属块的体积为 __________ m 3 .
( 3) 通过计算,金属块的密度为 ________________ kg/m 3 .
( 4) 实验中让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将如何变化? _______ .
( 5) 在交流讨论中,小李同学认为一次测量就得出实验结论不科学,你认同他的观点吗 ? ________ . 你认为怎样才能减小实验误差? _______ .
3.6N 0.8N 8×10 -5 m 3 4.5×10 3 kg/m 3 不变 认同 多次测量取平均值
【详解】
( 1 )先用弹簧测力计挂着金属块静止在空中如图(甲)所示,测力计的分度值为 0.2N ,弹簧测力计的示数即物体的重为 3.6N;
( 2 )然后将金属块缓慢地完全浸没在水中,示数如图(乙)所示,此时测力计的示数为 2.8N ,根据称重法测量浮力的原理得,金属块所受的浮力为:
;
根据 ,得金属块的体积为:
;
( 3 )金属块的密度为:
;
( 4 )根据阿基米德,即 可知,浮力与液体密度和排开液体的体积有关,与深度无关,故让金属块在水中的深度继续下降,不接触杯底,金属块受到的浮力将不变;
( 5) 多次测量,求平均值可以减小测量误差,所以认同小李同学的观点。
【点睛】
重点是称重法测量浮力的原理及阿基米德原理的应用,称重法求出浮力后,根据 可求排开水的体积,即物体的体积,再结合物体的重可求物体的密度。