Question

【題目】實驗室有如下器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯（2個）、彈簧測力計、金屬塊、細線（質(zhì)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，此時液面對應(yīng)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(diào)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(zhì)量m=；
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(shè)計了一種測量未知液體密度的實驗方案，請寫出他們的實驗過程． 選用器材：彈簧測力計、金屬塊、細線、水、燒杯（2個）
主要實驗步驟：
①用彈簧測力計測金屬塊的重力G；
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；
④未知液體密度的表達式：ρ=（用字母表示，已知水的密度為ρ水）

Answer 1

【答案】
（1）40；將游碼移到零刻線處；右；157.8g；7.89×103；偏大
（2）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； ρ水
【解析】解：（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(zhì)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(zhì)量，金屬塊上會沾有一些水，導(dǎo)致質(zhì)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 ． ④計算液體密度：金屬塊在被測液體中受到的浮力：F浮=G﹣F1 ， 根據(jù)阿基米德原理得：G﹣F1=ρVg，所以V= ，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，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，V= = ，
所以，未知液體密度的表達式：ρ= ρ水 ．
故答案為：（1）②40；③a、將游碼移到零刻線處；b、右；c、157.8g；④7.89×103；偏大；（2）主要實驗步驟：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 ． ④ ρ水 ．
（1）②量筒的讀數(shù)：確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)，讀出液面對應(yīng)的刻度值．③根據(jù)天平的正確使用進行判斷：把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度；調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡；物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值．④知道物體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出物體的密度．（2）利用比被測液體密度大的金屬塊，測量金屬塊在空氣中的重力，把金屬塊分別浸沒在被測液體和水中，分別讀出彈簧測力計的示數(shù)，分別求出金屬塊在被測液體和水中受到的浮力，根據(jù)阿基米德原理，分別求出金屬塊排開被測液體和水的體積，根據(jù)物體排開被測液體和排開水的體積相等列出等式，求出被測液體的密度．