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）一組選用上述一些器材測金屬塊密度，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，接下來的操作是

a．將游碼撥到零刻度線處

b．向_______（填“左”或“右”）調節(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，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，如圖乙所示，金屬塊的質量為m=_______g，則金屬塊的密度是_______kg/m3．該實驗所測密度比金屬塊的實際密度_______（填“偏大”或“偏小”）

（2）二組選用上述一些器材，設計了一種測量未知液體密度的實驗方案。主要實驗步驟如下

①用彈簧測力計測出金屬塊在空氣中的重力G

②用彈簧測力計懸掛金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底），其示數為F1

③用彈簧測力計懸掛金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底），其示數為F2

④未知液體密度的表達式：ρ=_______（用所測字母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+2.4g＝157.4g；④計算金屬塊的密度是：ρ＝＝7.87g/cm3＝7.87×103kg/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）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，金屬塊排開液體的體積：V1＝GF1ρg，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，金屬塊排開水的體積：V2＝，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＝。