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小明想知道自己喝的牛奶和身边木块的密度,于是他和小华在老师的指导下用天平和量简做...

小明想知道自己喝的牛奶和身边木块的密度,于是他和小华在老师的指导下用天平和量简做了如下实验:

(1)将天平放在水平台上,把游码放在零刻度线处,发现指针指在分度盘的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向______________(选填“左” 或“右”)调;

(2)用天平测出空烧杯的质量为20.8g,在烧杯中倒入适量的牛奶,测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示,将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中,牛奶的体积如图乙所示,则烧杯中牛奶的质量为_____________g,牛奶的密度为______________kg/m3

(3)用这种方法测出的牛奶密度会____________(选填“偏大”或“偏小”)

(4)在测量木块密度时,老师告诉小明,不用天平、量筒,只用一把刻度、一个直柱形容器、牙签和水也能测量物质的密度,小明和小华讨论后,设计了如下实验方案,请你补充完整。

①在直柱形容器中装入适量的水,用刻度尺测出容器中此时水的深度为h1

②将木块轻轻放入水中,使木块漂浮,用刻度尺测出容器中此时水的深度为h2

③用牙签缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出容器中此时水的深度为h3

④则木块的密度表达式ρ木块=____ (已知水的密度为ρ);

(5)实验结束后,聪明的小华发现用步骤(4)中的刻度尺、木块、直柱形容器、牙签和水还可以测量牛奶的密度,于是他们在(4)基础上继续进行实验;

①将直柱形容器里的水倒出,并擦拭干净,往容器中装入适量的牛奶,用刻度尺测出容器中此时牛奶的深度为h4

②将木块轻轻放入牛奶中,使木块漂浮,用刻度尺测出容器中此时牛奶的深度为h5

③根据(4)(5)可以得到牛奶密度的表达式ρ牛奶=______ (已知水的密度为ρ)。

 

左 41.2 1.03×103 偏大 【解析】 (1)[1]调节时将天平放在水平台上,把游码放在标尺零刻度线处,指针的位置指在分度盘中央的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向左调节。 (2)[2][3]由图甲所示可知,牛奶和烧杯的总质量 m总=50g+10g+2g=62g 牛奶的质量 m=62g-20.8g=41.2g 由图乙所示量筒可知,牛奶的体积 V=40mL=40cm3 牛奶的密度 (3)[4]小明把烧杯内的牛奶全部倒入量筒内,导致测量的牛奶的体积偏小,由公式知,密度测量结果偏大。 (4)④[5]用牙签缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h3因为木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以 G=F浮=ρ水gV排 设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为 V排=S(h2-h1) 所以 G=F浮=ρ水gS(h2-h1) 木块的质量 当木块压入烧杯中,用刻度尺测出此时烧杯中水的深度h3,小木块的体积为 V=S(h3-h1) 小木块的密度 (5)③[6]为使木块在水中和牛奶中所受浮力相等,应使木块在牛奶中也处于漂浮状态。 设烧杯的底面积为S,木块排开水的体积为 V排水=S(h2-h1) 木块漂浮在水面上受到的浮力等于重力,所以 G=F水浮=ρ水gV排水=ρ水gS(h2-h1) 木块排开牛奶的体积为 V排牛奶=S(h5-h4) 木块漂浮在牛奶中受到的浮力等于重力,所以 G=F牛奶浮=ρ牛奶gV排牛奶=ρ牛奶gS(h5-h4) 由于木块重力不变,即 ρ水gS(h2-h1)=ρ牛奶gS(h5-h4) 则牛奶的密度  
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