Question

【题目】小明想测量一个小木块（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，设计了如下的实验方案：
（1）小明先把天平放在水平桌面上，图甲是小明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）小明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，则小木块的质量是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 ．
③测出小木块的密度是kg/m3 ．
（3）受小明实验的启发，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将木块漂浮在水面上，用刻度尺测出杯中水的深度为h1；
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h2；
④小木块密度的表达式：ρ木= ． （用测量的物理量和已知量的符号表示，水的密度用ρ水表示）

Answer 1

【答案】
（1）调节天平平衡时，游码没有调到零刻度线上
（2）18.6；30；0.62×103
（3） ?ρ水
【解析】解：（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=0.62×103kg/m3；（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h1；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h2；
设烧杯的底面积为S，木块漂浮时，其排开水的体积为：V排=S（h1﹣h0），
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=ρ水gS（h1﹣h0），
则木块的质量：m= =ρ水S（h1﹣h0），
当木块压入烧杯中，用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h2 ．
小木块的体积为：V=S（h2﹣h0），
小木块的密度：ρ= = = ρ水 ．
所以答案是：（1）调节天平平衡时，游码没有调到零刻度线上；（2）①18.6；②30；③0.62×103；（3） ρ水 ．