Question

8．小红和小敏都喜欢吃土豆，她们决定用不同的方法测出它的密度．

（1）实验过程中，小红在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，要使天平恢复平衡，她应将平衡螺母向右调节．天平平衡后，她把一块土豆放到天平左盘，然后向右盘添加砝码，再测量土豆质量时，当放上最小的砝码后，发现指针最终停在图1所示的位置上，要使天平恢复平衡，接下来她应向右移动游码，天平平衡后，游码的位置和所用的砝码如图2所示，则这块土豆的质量为252.6g．小红将土豆完全浸没在水中测得这块土豆的体积为230ml，则土豆的密度约为1.1×10³kg/m³，这块土豆所受的浮力为2.3N．（g取10N/kg）
（2）小敏凭土豆虽能沉到水底，但在水里拿土豆时感觉很轻的经验，估计到土豆的密度比水大不了多少．于是从学校借来了一支密度计，并用食盐、水、大茶杯和密度计进行实验，也测出了土豆的密度．她的方法步骤是：①把土豆放入盛有适量水的大茶缸中，加盐直到土豆悬浮在盐水中；
②然后取出土豆，用密度计测出盐水的密度即为土豆的密度．

Answer 1

分析 （1）根据指针偏转的左边的角度偏大，可以判断天平左端下沉，平衡螺母向相反的方向移动．
物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值．
知道土豆的质量和体积，根据密度公式求出土豆的密度．
知道土豆排开水的体积，根据阿基米德原理求出土豆受到的浮力．
（2）土豆的密度略大于水的密度，水中加盐，让土豆悬浮在盐水中，土豆的密度等于盐水的密度，再用密度计测量盐水的密度．

解答 解：（1）指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，天平的左端下沉，平衡螺母向相反的方向移动，所以平衡螺母向右移动．
天平平衡后，她把一块土豆放到天平左盘，然后向右盘添加砝码，再测量土豆质量时，当放上最小的砝码后，发现指针最终停在图1所示的位置上，要使天平恢复平衡，接下来她应向右移动游码；
土豆的质量等于砝码质量加游码对应的刻度值，土豆的质量m=100g+100g+50g+2.6g=252.6g．
土豆的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{252.6g}{230c{m}^{3}}$≈1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
土豆浸没在水中，根据阿基米德原理得，土豆受到的浮力为：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×230×10^-6m³=2.3N．
（2）根据土豆虽能沉到水底，但在水里拿土豆时感觉很轻的经验，估计到土豆的密度比水大不了多少．
①把土豆放入盛有适量水的大茶缸中，加盐直到土豆悬浮在盐水中，
②然后取出土豆，用密度计测出盐水的密度即为土豆的密度．
故答案为：（1）右；向右移动游码；252.6；2.3；1.1×10³．
（2）①加盐直到土豆悬浮在盐水中；②然后取出土豆，用密度计测出盐水的密度即为土豆的密度．

点评 利用天平和量筒测固体密度，涉及到天平和量筒的使用、密度的计算，在初中物理中是重要内容，学习中必须掌握！