Question

【題目】在測量某液體密度的實驗中。

(1)把托盤天平在水平工作臺上，將游碼移到標尺左端______刻度線處，指針位置如圖甲所示，應將平衡螺母向______調節，使天平橫梁平衡；

(2)將裝有待測液體的燒杯放在天平左盤，平衡時，右盤砝碼質量和稱量標尺上的示數值如圖乙，待測液體和燒杯的總質量為______g；

(3)將燒杯中適量的液體倒入量筒內，液面位置如圖丙，則量筒中的液體體積為______mL。稱得剩余液體和燒杯的總質量為22g，則液體的密度為______g/cm3；

(4)小明提出另一種測量待測液體密度的方案，器材有彈簧測力計、金屬塊、水和兩個燒杯。簡要步驟如下：

①分別往兩個燒杯中裝適量的水和待測液體；

②將金屬塊掛在彈簧測力計下，靜止時測力計示數記為F1；

③將掛著的金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯），靜止時測力計示數記為F2；

④將掛著的金屬塊浸沒在待測液體中（未接觸燒杯），靜止時測力計示數記為F3；

⑤液體的密度ρ液=______ （用ρ水及測得的物理量表示）。

Answer 1

【答案】零 右 82 50 1.2 ρ水

【解析】

(1)[1][2]實驗前，將天平放在水平臺面上，將游碼移到標尺的零刻線處，調節平衡螺母，使天平靜止時指針指在分度盤的中央刻度線上，圖中指針偏向分度盤的左側，將平衡螺母向右調節。

(2)[3]天平平衡時物體的質量等于砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值；由圖知，標尺的分度值為0.2g，則待測液體和燒杯的總質量

m總=50g+20g+10g+2g=82g

待測液體和燒杯的總質量為82g。

(3)[4]如圖乙所示, 量筒的分度值為1 mL，量筒中液體的體積為50cm3。

[5]量筒內液體的質量

m=82g22g=60g

液體的密度為

ρ===1.2g/cm3

待測液體的密度為1.2g/cm3。

(4)[6]由題知，金屬塊在被測液體中受到的浮力

F浮=F1F3

根據阿基米德原理得

F1F3=ρVg

所以

V=

金屬塊在水中受到的浮力

F′浮= F1F2

根據阿基米德原理得

F1F2=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

=

則未知液體密度的表達式

ρ=ρ水