Question

【题目】小晋在实验室利用天平（含砝码）、量筒、烧杯和细线等器材，对某种合金和水的密度进行了探究：

（1）小晋首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究。

①将天平放在水平桌面上并将游码归零后，若指针静止时位置如图1A所示，则应将平衡螺母向_____（选填“左”或“右”）端调节；

②图1B是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置，它的质量为_____g；

③图1C是他用量筒测量②中合金块体积的情景，则该合金块的体积是_____cm3；

④通过上述探究，则该合金块的密度是为_____g/cm3。

（2）小晋接着对水进行探究，描绘出质量与体积的关系图线如图1D中甲所示。他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当成了水的质量，导致图线甲未经过坐标原点。由此推断：水的质量与体积的关系图线应是_____（选填图D中“乙”、“丙”或“丁”）。

（3）小晋还想用“排水集气法”探究空气密度，装置如图2所示。主要的实验步骤如下：

①用电子天平测出打足了气的篮球质量m1；

②测量出集气瓶的内径并算出其内部横截面积S；

③集气瓶装满水，口朝下放在水槽内，带夹导管一端连接篮球的气嘴，另一端放在瓶内，准备排水集气；

④轻轻松开导管夹，让篮球内的空气进入集气瓶，在篮球体积没有明显减小前，停止放气；

⑤测出放气后篮球的质量m2；

⑥调整瓶的高度，使瓶内外水面相平，测量瓶内空气柱的高度h，此时瓶内气压（________）选填“大于”、“等于”或“小于”）瓶外气压，瓶内空气密度等于瓶外空气密度；

⑦利用密度公式算出集气瓶内空气密度。则空气密度的表达式为ρ＝_____。（用所测物理量表示）

Answer 1

【答案】左 34 5 6.8 丙 等于

【解析】

（1）①将天平放在水平桌面上并游码归零后，若指针静止时位置如图1所示，左盘高，则应将平衡螺母向左侧调节；

②标尺的分度值为0.5g，所测合金质量为m＝20g+10g+4g＝34g；

③水的体积为10cm3，水和合金总体积为15cm3，则合金的体积为V＝15cm3﹣10cm3＝5cm3；

④由以上数据可得合金的密度为；

（2）水的密度不变，即其质量与体积的比值不变，对比甲图可知当减去容器质量后水的密度曲线应与甲曲线平行，故应该是丙曲线；

（3）当瓶内外水面相平时，瓶内外气压相等，此时瓶内外空气密度相等；

原来球和气体的总质量为m1，排出空气后，剩余气体与篮球的总质量为m2，则排出空气的质量为m＝m1﹣m2；

排出空气的体积V＝Sh；

则空气的密度为：。