Question

【题目】下面是小明测量物体密度的实验：

(1)实验原理是_____________；

(2)首先，小明利用天平和量筒测合金球密度，做了如下实验，如图所示：

①把天平放在水平工作台上，游码移至标尺左端的_________处，发现指针偏向分度盘中线的左侧如图甲，他应向________（填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至横梁平衡；

②如图乙，用天平测出合金球的质量为_________ g；

③小明将合金球放入装有30mL水的量筒中，水面上升到图丙所示的位置，读数时视线应与液面______；

④由以上数据可知，该合金球的密度为________kg/m3；

⑤此实验过程中若将②③顺序对换，则测得合金球密度将_______（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

(3)接着，小明又测量台球的密度（已知ρ台球>ρ水），天平被其他小组借走了，于是他找到如图丁所示盛有水的玻璃容器，并借助保鲜盒、细线和记号笔，设计了如下实验步骤：

①将空保鲜盒放在容器中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置A；

②将台球放入保鲜盒中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置C；

③用细线拴在台球，将台球从保鲜盒取出并浸没在水中（保鲜盒仍然漂浮），标记出水面的位置B；

④将保鲜盒和台球取出，向玻璃容器中加水至标记点C；

⑤打开阀门向量筒中放水，待水面下降到B点时，读出量筒中水的体积为66cm3，继续向该量筒中放水，待水面下降到A点时，再次读出量筒中水的体积为154cm3；

⑥小明测得台球的密度ρ台球=________g/cm3；

(4)在步骤③中，从保鲜盒里取出台球，保鲜盒重新漂浮时，盒外壁上粘有水珠，这会使台球的密度测量值_____________ （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】 零刻度线 右 57.6 相平 偏大 无影响

【解析】

(1)[1]测量物体密度是利用密度公式。

(2)[2]把天平放在水平台上，游码放在标尺左端的零刻度线处，再调节横梁上的平衡螺母，使指针指在分度盘的中央。

[3]由图甲知，指针指在分度盘的左侧，说明天平的左端下沉，平衡螺母向上翘的一端移动，所以平衡螺母向右移动。

[4]物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的质量(标尺的分度值为0.2g)，如图乙用天平测出合金球的质量为

m=50g+5g+2.6g=57.6g

[5]量筒测量液体体积时，需要将视线与凹液面相平。

[6]小明将合金球放入装有30mL水的量筒中，水面上升到图丙所示的位置，水和合金球的体积为42mL。

则合金球的体积为

V=42cm3 -30cm3=12cm3

由以上数据可知，该合金球的密度为

[7]实验过程中若将②③顺序对换，在量筒中拿出小球会带走一些水分，测得小球的质量偏大，密度偏大。

(3)[8]实验步骤：

①将空保鲜盒放在容器中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置为A。

②将台球放入保鲜盒中，使其竖直漂浮在水面上，标记出水面的位置为C。

③用细线拴住台球，将台球浸没在水中(保鲜盒仍然漂浮)，标记出水面的位置为B。在②中，合金球和保鲜盒处于漂浮状态，F浮2=G球+G盒，受到浮力最大，根据阿基米德原理，排

开水的体积最大，故C点是步骤②的标记点。

④将保鲜盒和台球取出，向玻璃容器中加水至标记点C。

⑤打开阀门向量筒中放水，待水面从C点下降到B点时放出水的体积为V1=66cm3，(在两个过程中，保鲜盒可认为都漂浮，排开水的体积不变，合金球借助保鲜盒得以漂浮时排开水的体积与合金球本身体积的差即为V1)，故

继续向这个量筒中放水，待水面下降到A点时，再次读出量筒中水的体积V2=154cm，故

V球=V2-V1=154cm3- 66cm3=88cm3

由上面两式得

m球=ρ水V2=1.0g/cm3×154cm3=154g

⑥台球的密度

(4)[9]盒外壁沾的水珠来自于容器中的水，使得容器中水面比原来的位置就低了，但盒外壁沾的水使盒子变重又增加了排升的水面，两者刚好抵消持平，故对实验结果并无影响。