题目内容
【题目】小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。
(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是:______。
(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:
①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的____g。
②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没。利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为____cm3。(已知ρ水=1.0×l03kg/m3)③测出小木块的密度是____g/cm3。
(3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度。请你将下列测量步骤补充完整:
①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0;
② ______;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
④小木块密度的表达式:漂浮时ρ木=______ 。(用测量的物理量和已知量的符号表示)
【答案】(1)游码未移至标尺的零刻度线处(2)①18.6 ②30 ③0.62(3)②将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h ④(h+h0)ρ水/(hm-h0)
【解析】试题分析:(1)在调节天平平衡时,应先将天平放在水平台上,并将游码拨到标尺左端的零刻线处,该同学未将游码拨到标尺左端的“0”刻度线处;
(2)如图乙所示,则小木块的质量m=10g+5g+3.6g=18.6g;
根据公式ρ=得,排开水的体积V水=V木===30cm3,所以木块的密度ρ木===0.62g/cm3;
(3)实验步骤:
①将适量的水倒入烧杯中,测出烧杯中水的深度h0.
②将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;
③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm;
因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以G=F浮=ρ水gV排,
设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为:V排=S(h﹣h0),
所以G=F浮=ρ水gS(h﹣h0),
木块的质量:m==ρ水S(h﹣h0),
当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度hm.
小木块的体积为:V=S(hm﹣h0)
小木块的密度:ρ==ρ水.
故答案为:
(1)游码未拨至标尺的零刻度线处;(2)18.6;30;0.62;(3)将木块轻放入玻璃杯中,待它漂浮时,用刻度尺测出杯中水的深度为h;ρ水.