Question

【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；
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）

Answer 1

【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水
【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，V= = ，
所以，未知液体密度的表达式：ρ= ρ水 ．
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水 ．
（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．