Question

15．如图所示，小丽利用天平、玻璃杯、体积为20cm³的金属块、细线等器材测量蜂蜜的密度．

（1）将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的0刻度线上，调节横梁平衡．
（2）在玻璃杯中倒入适量的蜂蜜如图甲所示，用天平称出蜂蜜和玻璃杯的总质量m₀，其示数如图乙所示，m₀=122.4g．
（3）将金属块浸没在蜂蜜中，金属块不接触玻璃杯并保持静止，且蜂蜜无溢出，如图丙所示．天平平衡后，砝码的总质量加上游码在标尺上对应的刻度值为m=150.4g，则蜂蜜密度ρ=1.4g/cm³；
（4）小明用天平测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，再用天平测出剩余蜂蜜和玻璃杯总质量．对比小丽的测量方法，小明所测得的密度值偏大（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡时，应先调节游码，再调节平衡螺母；
（2）左盘中物体质量等于右盘中物体质量与游码读数之和；
（3）根据丙图示数，求出增加的质量；增加的质量与金属块排开的液体的质量相等，从而求出金属块受到的浮力，根据阿基米德原理求出蜂蜜的密度；
（4）根据质量和体积的变化分析．

解答 解：（1）将天平放在水平台上，将游码放到标尺左端的0刻度线上，调节横梁使天平平衡；
（2）由图乙知，标尺的分度值为0.2g，烧杯与防冻液的总质量m_总=100g+20g+2.4g=122.4g，
（3）金属块排开的蜂蜜的质量为：m=150.4g-122.4g=28g=0.028kg；
排开的蜂蜜的重力即金属块受到的浮力为：F_浮=G=mg=0.028g×10N/kg=0.28N；
根据阿基米德原理可知，蜂蜜的密度为：
ρ=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{0.28N}{10N/kg×2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=1.4×10³kg/m³=1.4g/cm³；
（4）测出同种蜂蜜和玻璃杯的总质量后，将浓稠粘滞的蜂蜜沿量筒壁缓缓倒入量筒内测量体积，此时会有一部分蜂蜜粘在量筒的内壁上，使得测量的体积偏小，根据密度公式可知，密度会偏大．
故答案为：（1）0；（2）122.4；（3）1.4；（4）偏大．

点评 本题综合探究了物体密度的测量，同时考查了阿基米德原理的应用，能求出浮力的大小是解题的关键．