Question

17．如图所示，小明同学用天平和量筒测金属块的密度：
（1）如图甲所示，用调好的天平测金属块的质量，则被测物体的质量是52.8g．
（2）如图乙所示，测金属块的体积．则金属块的密度是2.64g/cm³．金属块有磨损后，它的密度不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）

（3）经过学习思考后，小明同学还想到了只用弹簧测力计测另一金属块的密度的方法，如图丙所示，则另一金属块的密度为5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）金属块的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值．
（2）金属块的体积等于金属块浸没水中前后水面对应的刻度值的差．
知道金属块的质量和体积，根据密度公式求出金属块的密度．
密度是物质的一种特性，跟物体的质量和体积无关．
（3）弹簧测力计是用来直接测量力的大小的仪器．读取它的示数时要明确分度值，并先看大格，再看小格；
利用二次称重法求出金属块受到水对它的浮力；
根据F_浮=ρ_水gV_排求出金属块排开水的体积，当金属块浸没水中时，排开水的体积等于金属块的体积；
由公式G=mg求出物体的质量，最后根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出该金属块的密度．

解答 解：（1）由图甲知，天平标尺的分度值为0.2g，游码在标尺上的示数：2g+0.8g=2.8g．
因物体的质量等于砝码质量加上游码在标尺上的示数，
所以天平测出的金属块的质量为：m=50g+2.8g=52.8g，
（2）图乙中水的体积V_水=60cm³，水和金属块的总体积V_总=80cm³，
则金属块的体积V=V_总-V_水=80cm³-60cm³=20cm³，
金属块的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52.8g}{20c{m}^{3}}$=2.64g/cm³．
因为密度是物质的一种特性，所以金属块有磨损后，金属块物质不变，其密度不变．
（3）图丙中测力计的分度值为0.1N，另一金属块的重力：G=4N+0.5N=4.5N，
将这个金属块浸没在水中，此时弹簧测力的示数F_示=3.6N，
则金属块所受的浮力F_浮=G-F_示=4.5N-3.6N=0.9N，
由F_浮=ρ_水gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9×10^-5m³，
物体全部浸没在水中，V_物=V_排=9×10^-5m³
由G=mg得金属块的质量：
m′=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.5N}{10N/kg}$=0.45kg，
金属块的密度：ρ′=$\frac{m′}{{V}_{物}}$=$\frac{0.45kg}{9×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
故答案为：（1）52.8；（2）2.64；不变；（3）5×10³．

点评 本题考查了固体密度测量的实验过程和计算、密度是物质的一种特性，本题还考查了学生对阿基米德原理的掌握和运用，利用好称重法测浮力是本题的关键．