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）一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1所示，由此可知金属块的体积为cm3；
③把天平放在水平桌面上，如图2甲所示，接下来的操作是：
a、将游码拨到零刻度线处；
b、向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；
c、取出量筒中的金属块直接放在左盘，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，如图2乙所示．
计算金属块的密度是kg/m3 ． 该实验所测密度比金属块实际的密度（选填“偏大”或“偏小”）．
（2）二组选用上述一些器材，设计了一种测量未知液体密度的实验方案． 选用器材：弹簧测力计、金属块、细线、水、足量的未知液体、烧杯（2个）
主要实验步骤：
①用弹簧测力计测出金属块在空气中的重力G；
②用弹簧测力计悬挂金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底），其示数为F1；
③用弹簧测力计悬挂金属块浸没在水中（未接触烧杯底），其示数为F2；
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）20；右；7.89×103；偏大
（2）
【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．
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）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 ．
分析：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，金属块排开液体的体积：V1= ，
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，金属块排开水的体积：V2= ，
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， = ，
所以，未知液体密度的表达式：ρ= ．
所以答案是：（1）②40；③右；7.89×103；偏大；（2） ．