Question

【题目】在学完密度知识后，小强想利用天平和量筒测量粉笔的密度。

（1）小强将天平放在_______桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻度线处，发现指针在分度盘中线的左侧，他应将平衡螺母向_______（选填“左”或“右”）调节，直至天平横梁平衡。

（2）他找来两根粉笔，用天平测量它们的质量，天平平衡时盘中的砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两根粉笔的质量是_________g。

（3）他将适量水倒入量筒中，读出水的体积。将这两根粉笔放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢正常继续冒出气泡，小强然后读出水和粉笔的总体积。如果用这种方法测量粉笔的体积，会导致密度的测量结果_______（选填“偏大”或“偏小”）。

（4）为了更加准确的测出两个粉笔的体积，他把吸饱水的粉笔取出，放入装有34mL水的量筒中，液面对应的示数如图乙所示，粉笔的总体积是_____cm3，粉笔的密度为ρ粉笔=_______g/cm3。

（5）小强又利用已知密度的粉笔和小圆柱形容器测出了盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水的密度表达式。

①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出盐水的深度h1（如图丙所示）；

②将一根干燥的粉笔用保鲜膜包好密封，放入容器中，粉笔漂浮（如图丁所示），用刻度尺量出此时盐水的深度h2；

③利用细长针将粉笔完全压入盐水中（如图戊所示），用刻度尺量出此时盐水的深度h3；

④盐水密度的表达式为ρ盐水=_______（用字母表示，粉笔密度用“ρ粉笔”表示）。

Answer 1

【答案】零刻度线 右 8.4 偏大 12 0.7 ρ粉笔

【解析】

（1）使用天平时，应放在水平桌面上，游码归零，并调节平衡螺母使横梁平衡；

（2）物体质量等于砝码总质量加上游码所对的刻度值；

（3）因粉笔吸水会导致测出的粉笔体积偏小，根据ρ=可知测得的密度偏大还是偏小；

（4）根据量筒的刻度值，能求出粉笔的体积，再依据ρ=可求出粉笔密度；

（5）设烧杯的底面积是S，烧杯中倒入盐水时，用刻度尺测出烧杯中盐水的深度h1，可以求出水的体积．

把粉笔漂浮水面上，测出此时盐水的深度h2，可以求出粉笔排开水的重力，即粉笔受到的浮力，粉笔漂浮在水面上，粉笔受到的浮力等于粉笔的重力，求出粉笔的质量．

当粉笔沉入烧杯，用刻度尺测出此时烧杯中盐水的深度h3，可以求出盐水和粉笔的总体积．从而求出粉笔的体积．再根据ρ=求出粉笔的质量．二者联立求出盐水密度的表达式。

（1）将天平放在水平桌面上，把游码移至标尺左端零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，他将平衡螺母向右调节，直至天平横梁平衡；

（2）游码所对的刻度值为3.4g，这些粉笔头的质量是5g+3.4g=8.4g；

（3）由于粉笔疏松多孔并具有吸水性，如果用这种方法测量粉笔头体积会偏小，会导致密度的测量结果偏大；

（4）图乙中量筒的读数为46mL，粉笔头的体积是46mL-34mL=12mL=12cm3；

粉笔的密度为ρ粉笔===0.7g/cm3；

(5) 因为粉笔漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ盐水gV排，

设烧杯的底面积为S, 粉笔排开水的体积为：V排=S(h2h1)，

所以G=F浮=ρ盐水gS(h2h1)，

粉笔的质量：m==ρ盐水S(h2h1)----------------------①，

当粉笔压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中盐水的深度h3.

粉笔的体积为：V=S(h3h1)

粉笔的质量：m=粉笔Vg=粉笔S(h3h1)-----------------------②，

由①②得：

ρ盐水=ρ粉笔