Question

【题目】实验室有如下器材：天平（含砝码）、量筒、烧杯（2个）、弹簧测力计、金属块、细线（质量和体积不计）、足量的水（密度已知）、足量的未知液体（密度小于金属块的密度）。

（1）一组选用上述一些器材测金属块密度，步骤如下

①在量筒中倒入20ml水

②把金属块浸没在量筒的水中，如图所示，由此可知金属块的体积是_______cm3

③把天平放在水平桌面上，如图甲所示，接下来的操作是

a．将游码拨到零刻度线处

b．向_______（填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡

c．取出量筒中的金属块直接放在左盘，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，如图乙所示，金属块的质量为m=_______g，则金属块的密度是_______kg/m3．该实验所测密度比金属块的实际密度_______（填“偏大”或“偏小”）

（2）二组选用上述一些器材，设计了一种测量未知液体密度的实验方案。主要实验步骤如下

①用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G

②用弹簧测力计悬挂金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底），其示数为F1

③用弹簧测力计悬挂金属块浸没在水中（未接触烧杯底），其示数为F2

④未知液体密度的表达式：ρ=_______（用所测字母G、F1、F2表示，已知水的密度为ρ0）

Answer 1

【答案】20右157.47.87×103偏大ρ0

【解析】

（1）②量筒每一个大格代表10mL，每一个小格代表1mL，水和金属块的总体积是40mL，水的体积是20mL，所以金属块的体积：V＝40mL-20mL＝20mL＝20cm3；③a.把天平放在水平桌面上，移动游码到零刻度线上，b.如图横梁右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使天平平衡，c.金属块的质量：m＝100g+50g+5g+2.4g＝157.4g；④计算金属块的密度是：ρ＝＝7.87g/cm3＝7.87×103kg/m3；由于先测量金属块的体积，然后测量金属块的质量，金属块上会沾有一些水，导致质量测量值偏大，所以金属块密度测量值偏大；（2）①用细线把金属块拴好，用弹簧测力计测金属块的重力G；②烧杯中倒入适量被测液体，用弹簧测力计测金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F1；③烧杯中倒入适量水，用弹簧测力计测金属块浸没在水中（未接触烧杯底）的示数F2;金属块在被测液体中受到的浮力：F浮＝G-F1，根据阿基米德原理得：G-F1＝ρVg，金属块排开液体的体积：V1＝GF1ρg，金属块在水中受到的浮力：F'浮＝G-F2，根据阿基米德原理得：G-F2＝ρ水Vg，金属块排开水的体积：V2＝，因为金属块浸没在被测液体中和浸没中水中的体积相等，所以，，所以，未知液体密度的表达式：ρ＝。