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【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)甲组选用上述一些器材测量金属块的密度,步骤是: ①在量筒中倒入20mL水;
②把金属块浸没在量筒的水中,如图甲所示,此时液面对应示数为mL;
③把天平放在水平桌面上,如图乙所示,接下来的操作是:
a.
b.向(填“左”或“右”)调节平衡螺母,使天平平衡;
c.在左盘放金属块,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图丙所示,金属块的质量m=
④计算金属块的密度是kg/m3 . 该实验所测密度与金属块实际的密度相比较(填“偏大”或“偏小”)
(2)乙组选用上述一些器材(没有天平),设计了一种测量未知液体密度的实验方案,请写出他们的实验过程. 选用器材:弹簧测力计、金属块、细线、水、烧杯(2个)
主要实验步骤:
①用弹簧测力计测金属块的重力G;
②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

④未知液体密度的表达式:ρ=(用字母表示,已知水的密度为ρ

【答案】
(1)40;将游码移到零刻线处;右;157.8g;7.89×103;偏大
(2)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 ρ
【解析】解:(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+2.8g=157.8g.④计算金属块的密度是:ρ= = =7.89g/cm3=7.89×103kg/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)主要实验步骤: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 . ④计算液体密度:金属块在被测液体中受到的浮力:F=G﹣F1 , 根据阿基米德原理得:G﹣F1=ρVg,所以V= ,金属块在水中受到的浮力:F'=G﹣F2 , 根据阿基米德原理得:G﹣F2Vg,所以V= , 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,V= =
所以,未知液体密度的表达式:ρ= ρ
故答案为:(1)②40;③a、将游码移到零刻线处;b、右;c、157.8g;④7.89×103;偏大;(2)主要实验步骤:③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 . ④ ρ
(1)②量筒的读数:确定每一个大格和每一个小格代表的示数,读出液面对应的刻度值.③根据天平的正确使用进行判断:把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度;调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡;物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,使天平的横梁重新平衡;物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值.④知道物体的质量和体积,根据密度公式求出物体的密度.(2)利用比被测液体密度大的金属块,测量金属块在空气中的重力,把金属块分别浸没在被测液体和水中,分别读出弹簧测力计的示数,分别求出金属块在被测液体和水中受到的浮力,根据阿基米德原理,分别求出金属块排开被测液体和水的体积,根据物体排开被测液体和排开水的体积相等列出等式,求出被测液体的密度.

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