Question

【題目】實驗室有如下器材：天平、量筒、燒杯（2個）、彈簧測力計、金屬塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、足量的未知液體（密度小于金屬塊的密度）。

（1）甲組選用上述一些器材測量金屬塊的密度，步驟是：

①在量筒中倒入20mL水；

②把金屬塊浸沒在量筒的水中，如圖（甲）所示，此時液面示數(shù)為_____mL；

③把天平放在水平桌面上，如圖（乙）所示，接下來的操作是：

a_____；

b 向_____（填“左”或“右”）調節(jié)平衡螺母，使天平平衡；

c．在左盤放金屬塊，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，如圖（丙）所示，金屬塊的質量m＝_____g。

④計算金屬塊的密度是_____kg/m3。

該實驗所測密度與金屬塊實際的密度相比較_____（填“偏大”或“偏小”）。

（2）乙組選用上述一些器材（沒有天平），設計了一種測量未知液體密度的實驗方案，下面是乙組同學所做的實驗過程，請將其補充完整，并寫出表達式。

選用器材：彈簧測力計、量筒、金屬塊、細線、水、燒杯

主要實驗步驟：

①_____；

②用彈簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數(shù)F1；

③用彈簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數(shù)F2．未知液體密度的表達式：ρ＝_____（用字母表示）

Answer 1

【答案】40 將游碼移到零刻線處 右 157.8 7.89×103 偏大 用細線把金屬塊拴好，用彈簧測力計測金屬塊的重力G ρ水

【解析】

（1）②量筒每一個大格代表10ml，每一個小格代表1ml，水和金屬塊的總體積是40ml，

水的體積是20ml，

所以金屬塊的體積：V＝40ml﹣20ml＝20ml＝20cm3。

③a． 把天平放在水平桌面上，移動游碼到零刻度線上。

b．如圖橫梁右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動，使天平平衡。

c．金屬塊的質量：m＝100g+50g+5g+2.8g＝157.8g。

④計算金屬塊的密度是：ρ＝=＝7.89g/cm3＝7.89×103kg/m3。

由于先測量金屬塊的體積，然后測量金屬塊的質量，金屬塊上會沾有一些水，導致質量測量值偏大，所以金屬塊密度測量值偏大。

（2）主要實驗步驟：

①用細線把金屬塊拴好，用彈簧測力計測金屬塊的重力G；

②燒杯中倒入適量被測液體，用彈簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數(shù)F1；

③燒杯中倒入適量水，用彈簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數(shù)F2。

金屬塊在被測液體中受到的浮力：F浮＝G﹣F1，根據阿基米德原理得：G﹣F1＝ρVg，所以V＝，

金屬塊在水中受到的浮力：F'浮＝G﹣F2，根據阿基米德原理得：G﹣F2＝ρ水Vg，所以V＝，

因為金屬塊浸沒在被測液體中和浸沒中水中的體積相等，

所以，＝，

所以，未知液體密度的表達式：ρ＝ρ水。