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）一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14所示，由此可知金屬塊的體積為________cm3；

③把天平放在水平桌面上，如圖15甲所示，接下來的操作是：

a、將游碼撥到零刻度線處；

b、向________（選填“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，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，

如圖15乙所示．計算金屬塊的密度是________kg/m3。該實驗所測密度比金屬塊

實際的密度________（選填“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。

選用器材：彈簧測力計、金屬塊、細線、水、足量的未知液體、燒杯（2個）

主要實驗步驟：

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(shù)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(shù)為F2；

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】 20 cm3 b 右 c、7.89×103 kg/m3 偏大

【解析】(1).由圖甲可知，量筒的分度值為1ml，水和金屬塊的總體積為40ml，由此可知金屬塊的體積為20 cm3；

(2). b如圖乙，指針偏向分度盤的左側，則應將平衡螺母向右端移動，使天平橫梁平衡；

(3). c、金屬塊的體積是20 cm3，金屬塊的質(zhì)量：m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g，

金屬塊的密度：ρ=mV=157.8g/20 cm3=7.89g/ cm3=7.89×103kg/m3

(4).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，導致質(zhì)量測量值偏大，所以金屬塊密度測量值偏大。

(2) 金屬塊都浸沒在液體中，則排開液體的體積相等，均等于物體的體積V；

金屬塊在被測液體中受到的浮力：F浮=GF1,根據(jù)阿基米德原理得：GF1=ρ液gV；

金屬塊在水中受到的浮力：F′浮=GF2,根據(jù)阿基米德原理得：GF2=ρ水gV；

所以，ρ液=