實驗室有如下器材：天平、量筒、燒杯（2個）、*簧測力計、金屬塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、...

問題詳情：

實驗室有如下器材：天平、量筒、燒杯（2個）、*簧測力計、金屬塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、足量的未知液體（密度小於金屬塊的密度）．

（1）*組選用上述一些器材測量金屬塊的密度，步驟是：

①在量筒中倒入20mL水；

②把金屬塊浸沒在量筒的水中，如圖*所示，此時液麪示數為　　　　　　mL；

③把天平放在水平桌面上，如圖乙所示，接下來的*作是：

a．　　　　　　；

b．向　　　　　　（填“左”或“右”）調節平衡螺母，使天平平衡；

c．在左盤放金屬塊，向右盤加減砝碼並移動遊碼使天平重新平衡，如圖*所示，金屬塊的質量m=　　　　　　g．

④計算金屬塊的密度是　　　　　　kg/m3．

該實驗所測密度與金屬塊實際的密度相比較　　　　　　（填“偏大”或“偏小”）．

（2）乙組選用上述一些器材（沒有天平），設計了一種測量未知液體密度的實驗方案，請寫出他們的實驗過程．

選用器材：　　　　　　

主要實驗步驟：

未知液體密度的表達式：ρ=　　　　　　（用字母表示）

【回答】

解：（1）②量筒每一個大格代表10ml，每一個小格代表1ml，水和金屬塊的總體積是40ml，

水的體積是20ml，

所以金屬塊的體積：V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3．

③a． 把天平放在水平桌面上，移動遊碼到零刻度線上．

b．如圖橫樑右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動，使天平平衡．

c．金屬塊的質量：m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g．

④計算金屬塊的密度是：ρ===7.89g/cm3=7.89×103kg/m3．

由於先測量金屬塊的體積，然後測量金屬塊的質量，金屬塊上會沾有一些水，導致質量測量值偏大，所以金屬塊密度測量值偏大．

（2）方法一：

實驗步驟：①用細線把金屬塊拴好，用*簧測力計測金屬塊的重力G；

②在量筒中倒入適量水，體積為V1；

③把金屬塊浸沒在量筒的水中，此時液麪示數為V2；

④燒杯中倒入適量水，用*簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F．

分析：金屬塊受到的浮力：F浮=G﹣F，金屬塊排開水的體積：V排=V2﹣V1，

根據阿基米德原理得：G﹣F=ρ（V2﹣V1）g，

所以，未知液體密度的表達式：ρ=．

所以實驗需要的器材：*簧測力計、量筒、金屬塊、細線、水、燒杯．

方法二：

主要實驗步驟：

①用細線把金屬塊拴好，用*簧測力計測金屬塊的重力G；

②燒杯中倒入適量被測液體，用*簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F1；

③燒杯中倒入適量水，用*簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2．

分析：金屬塊在被測液體中受到的浮力：F浮=G﹣F1，根據阿基米德原理得：G﹣F1=ρVg，所以V=，

金屬塊在水中受到的浮力：F'浮=G﹣F2，根據阿基米德原理得：G﹣F2=ρ水Vg，所以V=，

因為金屬塊浸沒在被測液體中和浸沒中水中的體積相等，

所以， =，

所以，未知液體密度的表達式：ρ=ρ水．

所以實驗需要的器材：*簧測力計、金屬塊、細線、水、燒杯．

故*為：（1）40；將遊碼移到零刻線處；右；157.8；7.89×103；偏大；

（2）方法一：

選用器材：*簧測力計、量筒、金屬塊、細線、水、燒杯；

主要實驗步驟：

①用*簧測力計測金屬塊的重力G；

②在量筒中倒入適量水，體積為V1；

③把金屬塊浸沒在量筒的水中，此時液麪示數為V2；

④用*簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F．

未知液體密度的表達式：ρ=．

方法二：

選用器材：*簧測力計、金屬塊、細線、水、燒杯；

主要實驗步驟：

①用*簧測力計測金屬塊的重力G；

②用*簧測力計測金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F1；

③用*簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2．

未知液體密度的表達式：ρ=ρ水．

【點評】本題考查了固體和液體的密度，這兩個實驗都是初中最重要的實驗，尤其缺少天平或缺少量筒，給實驗帶來很大的難度．

知識點：測量物質的密度

題型：實驗,探究題