Question

【题目】实验室有如下器材：天平（含砝码）、量筒、烧杯（2个）、弹簧测力计、物块、细线（质量和体积不计）、足量的水（密度已知）、足量的未知液体（密度小于物块的密度）

（1）甲组选用上述一些器材测量物块的密度，步骤是：

①在量筒中倒入15mL水；

②把物块浸没在量筒的水中，如图甲所示；

③把天平放在水平桌面上，通过正确的调节使天平平衡，将物块放在左盘，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，如图乙所示，物块的质量m=_______；

④计算物块的密度是_______kg/m3。该实验所测密度与物块实际的密度相比较________（填“偏大”或“偏小”）

（2）乙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，请写出他们的实验过程。

选用器材：弹簧测力计、物块、细线、水、烧杯（2个）

主要实验步骤：

①用弹簧测力计测物块的重力G；

②用弹簧测力计测物块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F1；

③________________________________________；

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 1

【答案】 157.8g 1.578×104 偏大 用弹簧测力计测物块浸没在水中（未接触烧杯底）的示数F2 (G-F1)ρ水/(G-F2)

【解析】（1）③由图乙可知，物块的质量m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g；④由图甲可知物块的体积V=25cm3-15cm3=10cm3，所以可得物块的密度为ρ=m/V=157.8g/10cm3=15.78g/cm3=1.578×104kg/m3；由于在测质量时物块上粘有一部分水，使的质量偏大，所以测出的密度值也是偏大的；（2）③用弹簧测力计测物块浸没在水中（未接触烧杯底）的示数F2；④由题意根据阿基米德原理可知，物体在未知液体中所受的浮力为F浮液=G-F1=ρV排g，根据浸没在水中时所受的浮力F浮水=G-F2=ρV排g，可得未知液体密度的表达式：ρ=(G-F1)ρ水/(G-F2)。