實驗室有如下器材：天平（含砝碼）、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...

問題詳情：

實驗室有如下器材：天平（含砝碼）、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）一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1所示，由此可知金屬塊的體積為　　cm3；

③把天平放在水平桌面上，如圖2*所示，接下來的*作是：

a、將遊碼撥到零刻度線處；

b、向　　（選填“左”或“右”）調節平衡螺母，使天平平衡；

c、取出量筒中的金屬塊直接放在左盤，向右盤加減砝碼並移動遊碼使天平重新平衡，如圖2乙所示．

計算金屬塊的密度是　　kg/m3．該實驗所測密度比金屬塊實際的密度　　（選填“偏大”或“偏小”）．

（2）二組選用上述一些器材，設計了一種測量未知液體密度的實驗方案．

選用器材：*簧測力計、金屬塊、細線、水、足量的未知液體、燒杯（2個）

主要實驗步驟：

①用*簧測力計測出金屬塊在空氣中的重力G；

②用*簧測力計懸掛金屬塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底），其示數為F1；

③用*簧測力計懸掛金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底），其示數為F2；

④未知液體密度的表達式：ρ=　　．（用字母表示，已知水的密度為ρ水）

【回答】

固體的密度測量實驗；2L：液體的密度測量實驗．

【分析】（1）②量筒的讀數：確定每一個大格和每一個小格代表的示數，讀出液麪對應的刻度值．

③根據天平的正確使用進行判斷：

把天平放在水平台上，遊碼移到標尺左端的零刻度；

調節天平的平衡螺母使天平的橫樑平衡；

物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫樑重新平衡；

物體的質量等於砝碼的質量加遊碼對應的刻度值．

知道物體的質量和體積，根據密度公式求出物體的密度；

由於金屬塊表面會沾有水，使測出的質量偏大，由密度公式分析對密度的影響；

（2）利用比被測液體密度大的金屬塊，測量金屬塊在空氣中的重力，把金屬塊分別浸沒在被測液體和水中，分別讀出*簧測力計的示數，分別求出金屬塊在被測液體和水中受到的浮力，根據阿基米德原理，分別求出金屬塊排開被測液體和水的體積，根據物體排開被測液體和排開水的體積相等列出等式，求出被測液體的密度．

【解答】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．

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）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，金屬塊排開液體的體積：V1=，

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，金屬塊排開水的體積：V2=，

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=．

故*為：（1）②40；③右；7.89×103；偏大；（2）．

知識點：測量物質的密度

題型：實驗,探究題