Question

【題目】根據所學知識完成下列實驗

（1）實驗探究一：阿基米德原理 小剛同學用一個彈簧測力計、一個金屬塊、兩個相同的燒杯（分別裝有一定量的水和酒精），對浸在液體中的物體所受的浮力進行了探究．下圖表示探究的過程及有關數據．

a.分析②、③、④，說明浮力大小跟________有關．

b.分析________，說明浮力大小跟液體的密度有關．

c.物體完全浸沒在酒精中所受的浮力是________N．

d.根據圖中的實驗數據，該金屬塊的密度是________kg/m3 ． （g取10N/kg）

（2）探究實驗二：測量液體的密度 下面是小方和小王設計的“測食用油密度”的實驗方案，請完善他們的方案，并回答后面的問題：

a.小方的方案：用調節平衡的天平測出空燒杯的質量m1， 向燒杯內倒入適量食用油，再測出燒杯和食用油的總質量m2， 然后把燒杯內的食用油全部倒入量筒內，讀出量筒內食用油的體積為V1；

其測得的食用油密度的表達式是：ρ油=________

b.小王的方案：在燒杯內倒入適量的食用油，用調節平衡的天平測出燒杯和食用油的總質量m3， 然后將燒杯內的適量食用油倒入量筒內，再測出燒杯和剩余食用油的總質量m4， 讀出量筒內食用油的體積V2 ．

其測得的食用油密度的表達式是：ρ油′=________．

c.按________的實驗方案進行測量，實驗誤差可能小一些；如果選擇另一種方案，測得的密度值________（填“偏大”、“偏小”），

d.如圖是按小王的實驗方案進行某次實驗的情況，燒杯和食用油的總質量為34.1g，將燒杯內的適量食用油倒入量筒內，再測出燒杯和剩余食用油的總質量如下圖所示，并讀出量筒內的食用油的體積，算出油的密度為________g/cm3 ．

Answer 1

【答案】排開液體的體積 ①④⑤ 4.4 2.4×103 小王 偏大 0.84

【解析】

（1）a.分析圖②、③、④所示實驗，根據實驗控制的變量與實驗現象分析答題；
b.要探究浮力大小與液體密度的關系，應控制物體排開液體的體積相同而液體密度不同，分析圖示實驗找出符合要求的實驗序號答題；
c.物體浸沒在液體中受到的浮力等于物體的重力與彈簧測力計所示之差，由圖示實驗求出物體完全浸沒在酒精中受到的浮力；
d.根據圖示求出金屬塊的重力，然后求出其質量；求出金屬塊完全浸沒在水中時金屬塊排開水的體積，即金屬塊的體積，最后由密度公式求出金屬塊的密度；

（2）a.把燒杯內的油全部倒入量筒內，量筒內油的質量等于燒杯和食用油的總質量減去空燒杯的質量，讀出量筒內食用油的體積，根據密度公式即可得出食用油密度的表達式；
b.把燒杯內的油適量倒入量筒內，量筒內油的質量等于燒杯和食用油的總質量減去燒杯和剩余食用油的總質量，讀出量筒內食用油的體積，根據密度公式即可得出食用油密度的表達式；
c.小王的實驗中燒杯內的食用油不可能全部倒入量筒中，會沾在燒杯壁上，分析密度的變化；
d.知道燒杯和食用油的總質量，以及燒杯和剩余食用油的質量，求出倒入量筒的食用油的質量，再讀出食用油的體積，根據密度公式求出食用油的密度。

（1）a.由②、③、④所示實驗可知，物體排開液體的密度相同而排開液體的體積不同，物體受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與物體排開液體的體積有關；

b.由圖①④⑤所示實驗可知，物體排開液體的體積相同而液體密度不同，物體受到的浮力不同，由此可知，物體受到的浮力與液體的密度有關；

c.由①⑤所示實驗可知，物體完全浸沒在酒精中受到的浮力為F浮=G-F=12N-7.6N=4.4N；

d.由圖①所示可知，金屬塊的重力G=12N，∵G=mg，∴金屬塊的質量，由①④所示實驗可知，金屬塊在水中受到的浮力，金屬塊的體積，金屬塊的密度為：；

（2）a. 由題可知，空燒杯的質量m1，燒杯和食用油的總質量m2，則食用油的質量為m2-m1，量筒內食用油的體積為V1，食用油密度的表達式是：；

b. 燒杯和食用油的總質量m3，燒杯和剩余食用油的質量m4，則量筒內油的質量為m3-m4，量筒內食用油的體積為V2，則食用油密度的表達式是：；

c.小方先測空燒杯的質量，再測燒杯和液體總質量，最后將液體倒入量筒來測體積，這種做法會因燒杯壁粘有少量食用油而使測出的體積偏小，導致算出的液體密度偏大；而小王先測出燒杯和食用油的總質量，然后將燒杯內的適量食用油倒入量筒內，再測出燒杯和剩余食用油的總質量，讀出量筒內食用油的體積，避免了容器壁粘有液體帶來的實驗誤差，實驗誤差減小；

d.由圖可知，燒杯和剩余油的總質量：m'=10g+5g+2g+0.3g=17.3g，倒入量筒中食用油的質量為：m=m0-m'=34.1g-17.3g=16.8g，食用油的體積：V=20ml=20cm3，食用油的密度是：。