Question

小军利用天平、水和烧杯来测量一不规则小石块的密度，请将他的实验步骤补充完整．

（1）把托盘天平放在水平台面上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平的平衡螺母使天平平衡．
（2）用天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为______g．
（3）如图2所示：
a．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记；
b．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；
c．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g；
d．计算出小石块的体积．
（4）用密度公式计算出小石块的密度为______g/cm³．在小军的方法中引起的密度测量　 值比真实值______（选填：偏大、偏小或不变）
（5）小明嫌小军的方法很麻烦，就找来了烧杯和适量的水，用弹簧测力计对矿石做了两次测量，就测出了石块密度．那么小明除了要测出石块在空气中的重力G之外，还要测出______．石块密度的表达式为______．（用字母表示，水的密度为ρ_水）

Answer 1

解：（2）由图1知，石块的质量m=50g+20g+2g=72g；
（4）往烧杯中加入水的质量为m=183g-153g=30g，
所以石块的体积V=V_水===30cm³；
则ρ===2.4g/cm³=2.4×10³kg/m³；
由于将石块从水中捞出时，上面会沾有水，所测石块的体积偏大，则所测密度偏小；
（5）根据浮力的知识，当物体完全浸没时，V=V_排=，所以测出石块的重力后，将其完全浸没在水中，读出此时测力计的示数F，则F_浮=G-F，V=V_排==
所以ρ===．
故答案为：（2）72；（4）2.4×10³；偏小；（5）石块浸没在水中时弹簧测力计示数F；．
分析：（1）（2）石块的质量等于砝码质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（3）（4）根据V=V_水=计算出石块的体积，根据ρ=计算出石块的密度；
由于将石块从水中捞出时，上面会沾有水，所测石块的体积偏大，根据公式知，所测密度偏小；
（5）根据浮力知识，若测出石块完全浸没时的浮力，则可根据V=V_排=计算出石块的体积，从而计算出石块的密度．
点评：此题是测量石块的密度，要测量密度，需得知质量和体积两个量，题目中告诉我们两种测量物体体积的方法，应注意掌握．