Question

一天，物理课上老师引导我们完成如下实验：首先让我们用天平称一个苹果的质量：
（1）在调节天平时发现指针如图甲所示，应将平衡螺母向______调，直到天平横梁平衡．
（2）用天平称出苹果质量是______（如图乙）．

（3）接下来老师把苹果放在水中，苹果静止时刚好悬浮．然后老师从水中取出苹果，用小刀将苹果切成大、小两块如图丙；老师再将小块苹果放入水中，发现小块苹果沉入水底；老师请同学们想办法测出大块苹果的密度．器材有水、量杯（苹果可放入）、长钢针．写出测量大块苹果密度的主要步骤和表达式．（切开的苹果不吸水）

Answer 1

解：（1）如图，指针偏左，说明左侧质量较大，应将平衡螺母向右调节；
（2）图乙中，苹果的质量为100g+50g+5g+1.4g=156.4g；
（3）主要步骤：第一步：在量杯内放入适量的水记下体积V₁；
第二步：将大块苹果放入量杯漂浮在水面，记下体积V₂；
第三步：用大钢针将大块苹果全部按入水中，记下体积V₃．
其表达式为：ρ=ρ_水或ρ=．
故答案为：（1）右；
（2）156.4 g；
（3）同上．
分析：（1）调节天平时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动；
（2）读取天平示数时应先将砝码的质量相加，再加上游码的示数；
（3）利用给出的特定器材测量苹果的密度时，难点在于如何利用量杯测出苹果的质量，在此，可借助浮力的知识突破这一难点．根据小块苹果沉入水底、整个苹果悬浮可以推断，大块苹果应该漂浮．漂浮物体所受的浮力等于它自身的重力，也等于它排于的水受到的重力，这样可求出苹果的质量．再让苹果全部浸没，可以求出苹果的体积．最后利用公式就可以求出苹果的密度了．
点评：此题中天平的调节与读数是最基本的知识．难点就在于如何只利用量筒来测量大块苹果的质量，这里的关键是利用了漂浮时苹果所受浮力等于苹果的重力，同时又等于它排开的水的重力的原理进行突破的．