Question

小聪家最近正在装修，爸爸去订了纯铜电线，并带回了样品．小聪用手弯曲点线，感到很硬．他猜想，这种电线未出如商家所言是纯铜制成．小聪想帮助爸爸鉴别材料的真实性：他觉得只要测出电线金属芯的密度就知道了．于是他找来了一根细棉线，一只水槽，并装上足够多的纯净的水，另外再选择了其它一种器材他只测取了两个数据，加上自己已有的一些知识，然后进行了一些简要的计算就作出了判断．
（1）小聪在电线的鉴别中，主要经历了 ______、设计实验、______分析和论证几个探究环节．
（2）题中未列出的那一种器材你觉得应该是 ______．
（3）请你帮小聪完成主要的实验步骤：
A．从绝缘皮中抽出金属芯，弯曲成一团，用细线系好
B．测出金属芯在空气中的 ______；
C．测出金属芯浸没在水中（未与杯底和杯壁接触）的 ______；
D．将水的密度ρ_水作为常数，利用上面的测量数据计算，比较得出结论．
（4）请你帮小聪写出经过简单计算后得到的电线金属芯的密度ρ的表达式：

Answer

解决此题要结合密度公式m=ρv及其变形公式进行分析计算，知道利用弹簧测力计测量浮力的方法．
【解析】
（1）小聪在电线的鉴别中，主要经历了猜想与假设、设计实验、进行实验与收集证据分析和论证几个探究环节；
故答案为：猜想与假设、进行实验与收集证据．
（2）实验过程需要测量线团的重力和线团在水中所受到的浮力，所以需要用到弹簧测力计；
故答案为：弹簧测力计．
（3）当弹簧测力计稳定后，读出示数F1，此时弹簧的拉力等于物体的重力，所以金属芯在空气中的重力G=F1；
金属芯浸没在水中后，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹簧拉力和水的浮力，在三个力的作用下平衡，此时弹簧的示数为F2，所以物体受到的浮力F=F1-F2；
故答案为：重力G，浮力F．
（4）假设金属芯的体积为v，则金属芯在空气中的重力G=ρgv=F1①；
金属芯浸没在水中所受到的浮力F=ρ水gv=F1-F2②；
所以联立①②可知，ρ=．