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、物塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、足量的未知液體（密度小于物塊的密度）

（1）甲組選用上述一些器材測量物塊的密度，步驟是：

①在量筒中倒入15mL水；

②把物塊浸沒在量筒的水中，如圖甲所示；

③把天平放在水平桌面上，通過正確的調節使天平平衡，將物塊放在左盤，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，如圖乙所示，物塊的質量m=_______；

④計算物塊的密度是_______kg/m3。該實驗所測密度與物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，設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、物塊、細線、水、燒杯（2個）

主要實驗步驟：

①用彈簧測力計測物塊的重力G；

②用彈簧測力計測物塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數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】 157.8g 1.578×104 偏大 用彈簧測力計測物塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2 (G-F1)ρ水/(G-F2)

【解析】（1）③由圖乙可知，物塊的質量m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g；④由圖甲可知物塊的體積V=25cm3-15cm3=10cm3，所以可得物塊的密度為ρ=m/V=157.8g/10cm3=15.78g/cm3=1.578×104kg/m3；由于在測質量時物塊上粘有一部分水，使的質量偏大，所以測出的密度值也是偏大的；（2）③用彈簧測力計測物塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2；④由題意根據阿基米德原理可知，物體在未知液體中所受的浮力為F浮液=G-F1=ρV排g，根據浸沒在水中時所受的浮力F浮水=G-F2=ρV排g，可得未知液體密度的表達式：ρ=(G-F1)ρ水/(G-F2)。