Question

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14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15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15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

20 cm3 b 右 c、7.89×103 kg/m3 偏大

【解析】(1).由图甲可知，量筒的分度值为1ml，水和金属块的总体积为40ml，由此可知金属块的体积为20 cm3；

(2). b如图乙，指针偏向分度盘的左侧，则应将平衡螺母向右端移动，使天平横梁平衡；

(3). c、金属块的体积是20 cm3，金属块的质量：m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g，

金属块的密度：ρ=mV=157.8g/20 cm3=7.89g/ cm3=7.89×103kg/m3

(4).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) 金属块都浸没在液体中，则排开液体的体积相等，均等于物体的体积V；

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=ρ液gV；

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gV；

所以，ρ液=