Question

【題目】小亮想測(cè)量一個(gè)小木塊（不吸水）的密度，他利用天平、圓柱形玻璃杯、適量的水、細(xì)針等器材，經(jīng)過(guò)思考，想出了如下的實(shí)驗(yàn)方法：

（1）圖甲是小亮在調(diào)節(jié)天平時(shí)的情景，小麗指出了他在操作上的錯(cuò)誤，你認(rèn)為錯(cuò)誤之處是：_____；

（2）小亮糾正錯(cuò)誤后調(diào)節(jié)好天平，按照以下步驟繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：

①將小木塊放在天平左盤(pán)，天平平衡時(shí)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則木塊質(zhì)量為___g；

②將玻璃杯中裝滿(mǎn)水，用細(xì)針緩慢地將木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)．利用排水法，測(cè)出溢出水的質(zhì)量為30 g，則小木塊的體積為________cm3。

③測(cè)出小木塊的密度是____________g/cm3。

（3）受小亮實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，小麗在實(shí)驗(yàn)時(shí)，又找了一把刻度尺，不用天平也測(cè)出了木塊的密度。請(qǐng)你將下列測(cè)量步驟補(bǔ)充完整：

①在玻璃杯中裝入適量的水，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h0；

②_______________________________________________________；

③用細(xì)針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為 h2；

④小木塊密度的表達(dá)式：ρ木＝____________。（用測(cè)量的物理量和已知量的符號(hào)表示）

Answer 1

【答案】調(diào)節(jié)天平平衡前，未將游碼調(diào)到“0”刻度線(xiàn)處 18.6 30 0.62 將木塊放入玻璃杯中，待其漂浮時(shí)用該度尺測(cè)出水的深度為h1

【解析】

（1）調(diào)節(jié)平衡前，先將天平放在水平臺(tái)上，游碼置于標(biāo)尺左端的零刻線(xiàn)處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母；天平平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；木塊浸沒(méi)時(shí)，排開(kāi)水的體積和木塊的體積相等，根據(jù)密度公式的變形求出木塊的體積，再根據(jù)密度公式求出木塊的密度；
（3）設(shè)燒杯的底面積是S，燒杯中倒入水時(shí)，用刻度尺測(cè)出燒杯中水的深度h0，可以求出水的體積。把木塊漂浮水面上，測(cè)出此時(shí)水的深度h1，可以求出木塊排開(kāi)水的重力，即木塊受到的浮力，木塊漂浮在水面上，木塊受到的浮力等于木塊的重力，求出木塊的質(zhì)量。當(dāng)木塊沉入放入燒杯，用刻度尺測(cè)出此時(shí)燒杯中水的深度h2，可以求出水和木塊的總體積。從而求出木塊的體積，根據(jù)密度的公式求出木塊的密度。

（1）在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)先將天平放在水平臺(tái)上，并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線(xiàn)處，該同學(xué)未將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線(xiàn)處；

（2）如圖乙所示，則小木塊的質(zhì)量m=10g+5g+3.6g=18.6g；排開(kāi)水的體積，木塊的密度 ；

（3）實(shí)驗(yàn)步驟：

①將適量的水倒入燒杯中，測(cè)出燒杯中水的深度h0；

②將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時(shí)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h1；

③用細(xì)針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h2；

因?yàn)槟緣K漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G=F浮=ρ水gV排，

設(shè)燒杯的底面積為S，木塊排開(kāi)水的體積為：V排=S（h1-h0），所以G=F浮=ρ水gS（h1-h0），

木塊的質(zhì)量：，

當(dāng)木塊壓入燒杯中，用刻度尺測(cè)出此時(shí)燒杯中水的深度h2，

小木塊的體積為：V=S（h2-h0）

小木塊的密度：。