Question

【题目】老师鼓励小明和小红利用桌子上现有的器材：天平、砝码、烧杯、足量的水、胶头滴管测量石块的密度，他们经过思考，进行如下的实验操作：

（1）小明把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平平衡。小红认为此操作有误，错误是________。

（2）用调节好的天平称石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则石块的质量为______g。

（3）为了测石块体积，他们进行了如图乙所示的实验操作：

a .在烧杯中装适量水， 并在水面的位置做好标记，用天平测出烧杯和水的总质量为103g；

b. 将石块放入装水的烧杯中，倒出超过标记处的水，并用胶头滴管使水面恰好在标记处，测出此时烧杯、水 、石块全部的质量为145g；

c. 石块的体积为__________cm3；

d.通过计算得出石块的密度为_________kg/m3。

（4）实验结束后，他们进行讨论 ：若b操作中倒出水后，水面低于标记处 ，这样的情况下测出石块的密度值将_________（选填“偏大”或“偏小”）。

（5）在这个实验中，若把天平换成另一种测量工具——弹簧测力计，利用其余部分器材，也可以测出石块的密度。 请完成实验操作的步骤，并写出石块密度的表达式。

实验步骤：

①用细线把石块悬挂在弹簧测力计的挂钩上，测得石块的重力为G；

② _____________________；

（6）石块密度的表达式 ：__________（用所测物理量的字母表示，水的密度为ρ水）。

Answer 1

【答案】没有将游码拨至标尺左端零刻度线处 72 30 2.4×103 偏小 将挂好的石块浸没在烧杯中的水里，测得弹簧测力计的拉力为F

【解析】

第一空．小明把天平放在水平桌面上后，应先将游码归零，再调节平衡螺母，使天平平衡。

第二空．由图可知，游码标尺分度值为0.2g，示数为2g，两个砝码为50g和20g，则石块的质量为m=50g+20g+2g=72g。

第三空．由步骤可知，倒出的超过标记处的水的体积就为石块的体积，计算出这些水的体积即是石块的体积。原来烧杯和水的总质量为103g，则石块和原来水的总质量为103g+72g=175g；倒出水后烧杯、水 、石块全部的质量为145g，则倒出的水的质量为175g-145g=30g，则倒出水的体积为：

V水===30cm3，

即石块的体积为V=V水=30cm3。

第四空．通过计算得出石块的密度为：

==2.4g/cm3=2.4×103kg/m3。

第五空．若b操作中倒出水后，水面低于标记处，说明倒出的水过多，则计算出倒出的水的质量偏大，进而计算出倒出的水的体积偏大，即石块体积偏大，根据，则最终计算的石块密度偏小。

第六空．第一步，用弹簧测力计测得石块的重力为G，根据G=mg即可计算石块的质量m；第二步，将挂好的石块浸没在烧杯中的水里，测得弹簧测力计的拉力为F，根据称重法测浮力，即可计算石块浸没时受到的浮力大小，再根据阿基米德原理即可计算石块排开水的体积。因石块浸没，所以石块体积就等于石块浸没时排开水的体积。再根据即可计算石块的密度。所以② 步骤为：将挂好的石块浸没在烧杯中的水里，测得弹簧测力计的拉力为F。

第七空．石块的质量为：

m=，

石块的浮力为：

，

石块体积等于石块排开水的体积，为：

V==，

石块密度为：

==。