Question

【題目】小慶和同學(xué)們一起利用天平、水和燒杯來測(cè)量一不規(guī)則金屬塊的密度，請(qǐng)將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整。

（1）把托盤天平放在水平臺(tái)面上，將標(biāo)尺上的游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè)，應(yīng)將天平右邊的 ，向 （選填“左”、“右”）調(diào)節(jié)，使天平橫梁平衡。

（2）用天平測(cè)量金屬塊的質(zhì)量，右盤中放入一個(gè)50g和兩個(gè)5g的砝碼并且調(diào)節(jié)標(biāo)尺上的游碼如圖甲所示，則小石塊的質(zhì)量為 g。

（3）如圖乙所示：

a．往燒杯中加入適量的水，把金屬塊浸沒，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記；

b．取出金屬塊，測(cè)得燒杯和水的總質(zhì)量為153g；

c．往燒杯中加水，直到標(biāo)記處，再測(cè)出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為183g；

d．計(jì)算出金屬塊的體積為 cm3。

（4）用密度公式計(jì)算出金屬塊的密度為 kg/m3。

（5）聰明的小媛同學(xué)發(fā)現(xiàn)：將石塊從水中取出，會(huì)導(dǎo)致密度的測(cè)量值比真實(shí)值 （選填“偏大”“偏小”“不變”）

（6）若已知這個(gè)金屬塊是鋁制的（ρ鋁= 2．7g/cm3），那這個(gè)金屬塊空心體積為 cm3

（7）王老師提示同學(xué)們說：我們測(cè)出金屬塊的密度ρ1后，再借助于彈簧測(cè)力計(jì)就可以測(cè)得液體的密度，如圖所示：請(qǐng)你將同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．

①用細(xì)線系住金屬塊，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊在空氣中的重力G ；

②用彈簧測(cè)力計(jì)拉住石塊使其 在適量的待測(cè)液體中，測(cè)得拉力為F

③請(qǐng)根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，寫出待測(cè)液體密度表達(dá)式：ρ = ．（用題中字母表示）

Answer 1

【答案】（1）平衡螺母；右；（2）62；（3）30；（4）2．1×103；

（5）偏小；（6）7．0；（7）浸沒；（1-F/G）ρ1

【解析】試題分析：（1）已知指針向左偏，根據(jù)“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”的規(guī)則，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)；

（2）由圖1知，金屬塊的質(zhì)量m=50g+5g×2+2g=62g；

（3）往燒杯中加入水的質(zhì)量為m=183g-153g=30g，

由ρ=m/V得金屬塊的體積：V=V水=m水/ρ水==30cm3；

（4）金屬塊的密度：ρ=m/V=62g/30cm3≈2．1g/cm3=2．1×103kg/m3；

（5）由于將石塊從水中撈出時(shí)，上面會(huì)沾有水，所測(cè)石塊的體積偏大，則所測(cè)密度偏小；

（6）若已知這個(gè)金屬塊是鋁制的，由ρ=m/V得金屬塊的實(shí)心體積：V實(shí)心=m/ρ鋁=62g/2．7g/cm3≈23．0cm3 ，

則空心部分的體積V空=V-V實(shí)心=30cm3-23．0cm3=7．0cm3；

（7）①用細(xì)線系住金屬塊，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出金屬塊在空氣中的重力G；

②用彈簧測(cè)力計(jì)拉住石塊，使其浸沒在適量的待測(cè)液體中，測(cè)得拉力為F，

③由G=mg=ρVg得金屬塊的體積V=G/ρ1g，因?yàn)榻饘賶K浸沒液體中，所以金屬塊排開液體的體積V排=V=G/ρ1g，

金屬塊受到的浮力F浮=G-F=ρ液V排g==ρ液G/ρ1，

解得液體密度：ρ=ρ液==（1-F/G）ρ1