某同学得到一块盐城市平面图模型,如图所示.该模型用厚度为d的均匀金属板(其面积大小与课本差不多)制成,其平面图比例尺为1:k.现提供1个弹簧测力计、1只水桶(盛满水,水的密度为ρ)和若干细线,要求算出盐城市的实际面积.
(1)请写出主要操作步骤以及需要测量的物理量符号:
①________;
②________.
(2)计算可得盐城市实际面积S=________(用测得的物理量和已知量符号表示).
试题答案
解:(1)①用弹簧测力计通过细线悬挂住金属板,测出金属板在空气中的重力G;
②让悬挂的金属板全部浸没在水中,读出弹簧秤的示数F.
(2)根据(1)中测量的物理量可知金属板受到的浮力,即F浮=G-F
由阿基米德原理:F浮=ρ水gv排=ρgsd可得金属板的面积:S模型=,
∵平面图比例尺为1:k,
∴盐城市实际面积S=.
故答案为:
(1)①用弹簧测力计通过细线悬挂住金属板,测出金属板在空气中的重力G;
②让悬挂的金属板全部浸没在水中,读出弹簧秤的示数F;
(2).
试题解析
可以利用逆向思维进行分析,要求出模板的面积,需求出其体积,求体积可以根据模板完全浸没在水中时受到的浮力进行分析,即利用称重法求出金属板完全浸没在水中受到的浮力,然后利用阿基米德原理即可求出模板的面积,再根据比例尺求出盐城市的实际面积.
点评:明确实验要测量什么物理量,需要通过测量哪些物理量能完成实验,还要明确实验中运用到的知识和公式,能灵活应用.
