Question

【題目】在測鹽水密度的實驗中：
（1）將裝有適量鹽水的杯子放在調(diào)好的天平左盤內(nèi)，測出杯子和鹽水的總質(zhì)量為116g，然后將杯子中的一部分鹽水倒入量筒中，如圖所示，則量筒中鹽水的體積為cm3 ．
（2）將裝有剩余鹽水的杯子放在天平左盤內(nèi)，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示時，天平再一次平衡，則杯子及杯內(nèi)剩余鹽水的總質(zhì)量為g．
（3）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)計算出此鹽水的密度為kg/m3（結(jié)果保留兩位小數(shù)）．
（4）在完成上述實驗后，某同學(xué)想測量一個小蠟塊的密度（其密度小于水），他手中只有如下器材：一個量筒、一個細鋼針、一個小蠟塊、適量的水．請你幫助他設(shè)計實驗，并填寫實驗步驟，用測量的物理量符號表示結(jié)果． ①向量筒中倒入適量的水，記下體積V1；
②；
③；
④ρ蠟塊=（水的密度用ρ水表示）．

Answer 1

【答案】
（1）46
（2）62
（3）1.17×103
（4）把蠟塊輕輕地放入水中,使蠟塊漂浮在量筒內(nèi)的水面上,記下水面到達的刻度為V2；用細鋼針將蠟塊下壓,使其浸沒在水中,記下水面到達的刻度V3；
【解析】解：（1）由圖甲可知，量筒的分度值為2mL，量筒中鹽水的體積為V=46mL=46cm3．（2）由圖乙可知，杯子及杯內(nèi)剩余鹽水的總質(zhì)量m剩=50g+10g+2g=62g，（3）量筒中鹽水的質(zhì)量：m=m總﹣m剩=116g﹣62g=54g，

所以此鹽水的密度：ρ= = ≈1.17g/cm3=1.17×103kg/m3；（4）要測量蠟塊的密度，需測出蠟塊的質(zhì)量和體積，可利用漂浮條件間接測出蠟塊的質(zhì)量，利用助沉法測蠟塊的體積，所以實驗步驟設(shè)計如下：②把蠟塊輕輕地放入水中，使蠟塊漂浮在量筒內(nèi)的水面上，記下水面到達的刻度為V2，③用細鋼針將蠟塊下壓，使其浸沒在水中，記下水面到達的刻度V3．

蠟塊密度表達式的推導(dǎo)：

蠟塊漂浮在水面上，F(xiàn)浮=G蠟塊；根據(jù)阿基米德原理可得，F(xiàn)浮=G排；

比較可得G蠟塊=G排，即漂浮的蠟塊受到的重力等于它排開液體受到的重力，

所以，m蠟塊=m排=ρ水V排=ρ水（V2﹣V1）．

蠟塊浸沒時，排開水的體積等于蠟塊的體積，即V蠟塊=V排′=V3﹣V1．

則蠟塊密度：ρ蠟= = ．

所以答案是：（1）46；（2）62；（3）1.17×103；（4）②把蠟塊輕輕地放入水中，使蠟塊漂浮在量筒內(nèi)的水面上，記下水面到達的刻度為V2；③用細鋼針將蠟塊下壓，使其浸沒在水中，記下水面到達的刻度V3；④ ．