题目内容
【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、物块、细线(质量和体积不计)、足量的水(密度已知)、足量的未知液体(密度小于物块的密度)
(1)甲组选用上述一些器材测量物块的密度,步骤是:
①在量筒中倒入15mL水;
②把物块浸没在量筒的水中,如图甲所示;
③把天平放在水平桌面上,通过正确的调节使天平平衡,将物块放在左盘,向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡,如图乙所示,物块的质量m=_______;
④计算物块的密度是_______kg/m3。该实验所测密度与物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,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、物块、细线、水、烧杯(2个)
主要实验步骤:
①用弹簧测力计测物块的重力G;
②用弹簧测力计测物块浸没在未知液体中(未接触烧杯底)的示数F1;
③________________________________________;
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水)。
【答案】 157.8g 1.578×104 偏大 用弹簧测力计测物块浸没在水中(未接触烧杯底)的示数F2 (G-F1)ρ水/(G-F2)
【解析】(1)③由图乙可知,物块的质量m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g;④由图甲可知物块的体积V=25cm3-15cm3=10cm3,所以可得物块的密度为ρ=m/V=157.8g/10cm3=15.78g/cm3=1.578×104kg/m3;由于在测质量时物块上粘有一部分水,使的质量偏大,所以测出的密度值也是偏大的;(2)③用弹簧测力计测物块浸没在水中(未接触烧杯底)的示数F2;④由题意根据阿基米德原理可知,物体在未知液体中所受的浮力为F浮液=G-F1=ρV排g,根据浸没在水中时所受的浮力F浮水=G-F2=ρV排g,可得未知液体密度的表达式:ρ=(G-F1)ρ水/(G-F2)。