由某种合金制成的两个大小不同的工艺品,其中一个实心,一个空心。小明为判定哪个是空心的,进行了如下实验。(已知ρ水 = 1.0 g/cm3,取g = 10 N/kg)
【实验过程】将下列实验步骤中空白处补充完整。
①用弹簧测力计测出小工艺品的重力G1 = 2 N。
②将挂在测力计下方的小工艺品浸没水中,小工艺品受到 个力的作用,此时测力计的示数F1 = 1.6 N,则浮力F浮 = N。
③用测力计测出大工艺品的重力G2 = 3 N。
④如图所示,将挂在测力计下方的大工艺品浸没水中,测力计的示数F2 = N。
⑤合金的密度ρ = g/cm3,则 (选填“大”或“小”)工艺品是空心的。
【拓展应用】空心工艺品空心部分的体积是 cm3。
【实验过程】② 三 0.4 ④ 2.2 ⑤ 5.0 大 【拓展应用】20
② 小工艺品受到重力、弹簧测力计的拉力、水的浮力三个力;F浮= G1 -F1 =0.4N。
④根据测力计读数规律得:2.2N;
⑤大空心工艺品所受浮力:F浮= G2 –F2 =0.8N,由此可知大工艺品体积是小工艺品体积的二倍,同理质量也为二倍关系,事实上,大工艺品质量小,所以大工艺品为空心的;
小工艺品体积为,密度,大工艺品体积,空心部分体积
点评:判断物体是否为空心,解决问题的方法很多,但实质上都是根据密度定义式,比较实际物体与实心物体的质量,体积或密度之间是否存在差异,即,比较质量法、比较体积法和比较密度法,如果存在差异,则实际的物体为空心物体.