Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有如下器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯（2個(gè)）、彈簧測(cè)力計(jì)、金屬塊、細(xì)線（質(zhì)量和體積不計(jì)）、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）一組選用上述一些器材測(cè)金屬塊密度，步驟如下

①在量筒中倒入20ml水

②把金屬塊浸沒(méi)在量筒的水中，如圖所示，由此可知金屬塊的體積是_______cm3

③把天平放在水平桌面上，如圖甲所示，接下來(lái)的操作是

a．將游碼撥到零刻度線處

b．向_______（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡

c．取出量筒中的金屬塊直接放在左盤(pán)，向右盤(pán)加減砝碼并移動(dòng)游碼使天平重新平衡，如圖乙所示，金屬塊的質(zhì)量為m=_______g，則金屬塊的密度是_______kg/m3．該實(shí)驗(yàn)所測(cè)密度比金屬塊的實(shí)際密度_______（填“偏大”或“偏小”）

（2）二組選用上述一些器材，設(shè)計(jì)了一種測(cè)量未知液體密度的實(shí)驗(yàn)方案。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下

①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊在空氣中的重力G

②用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛金屬塊浸沒(méi)在未知液體中（未接觸燒杯底），其示數(shù)為F1

③用彈簧測(cè)力計(jì)懸掛金屬塊浸沒(méi)在水中（未接觸燒杯底），其示數(shù)為F2

④未知液體密度的表達(dá)式：ρ=_______（用所測(cè)字母G、F1、F2表示，已知水的密度為ρ0）

Answer 1

【答案】20右157.47.87×103偏大ρ0

【解析】

（1）②量筒每一個(gè)大格代表10mL，每一個(gè)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(dòng)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(dòng)，使天平平衡，c.金屬塊的質(zhì)量：m＝100g+50g+5g+2.4g＝157.4g；④計(jì)算金屬塊的密度是：ρ＝＝7.87g/cm3＝7.87×103kg/m3；由于先測(cè)量金屬塊的體積，然后測(cè)量金屬塊的質(zhì)量，金屬塊上會(huì)沾有一些水，導(dǎo)致質(zhì)量測(cè)量值偏大，所以金屬塊密度測(cè)量值偏大；（2）①用細(xì)線把金屬塊拴好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)金屬塊的重力G；②燒杯中倒入適量被測(cè)液體，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)金屬塊浸沒(méi)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(cè)力計(jì)測(cè)金屬塊浸沒(méi)在水中（未接觸燒杯底）的示數(shù)F2;金屬塊在被測(cè)液體中受到的浮力：F浮＝G-F1，根據(jù)阿基米德原理得：G-F1＝ρVg，金屬塊排開(kāi)液體的體積：V1＝GF1ρg，金屬塊在水中受到的浮力：F'浮＝G-F2，根據(jù)阿基米德原理得：G-F2＝ρ水Vg，金屬塊排開(kāi)水的體積：V2＝，因?yàn)榻饘賶K浸沒(méi)在被測(cè)液體中和浸沒(méi)中水中的體積相等，所以，，所以，未知液體密度的表達(dá)式：ρ＝。