Question

【题目】实验室有如下器材：天平、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＝_____g。

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，下面是乙组同学所做的实验过程，请将其补充完整，并写出表达式。

选用器材：弹簧测力计、量筒、金属块、细线、水、烧杯

主要实验步骤：

①_____；

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；

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．未知液体密度的表达式：ρ＝_____（用字母表示）

Answer 1

【答案】40 将游码移到零刻线处 右 157.8 7.89×103 偏大 用细线把金属块拴好，用弹簧测力计测金属块的重力G ρ水

【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+2.8g＝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。

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，所以V＝，

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，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，＝，

所以，未知液体密度的表达式：ρ＝ρ水。