Question

【題目】老師鼓勵(lì)小明和小紅利用桌子上現(xiàn)有的器材：天平、砝碼、燒杯、足量的水、膠頭滴管測(cè)量石塊的密度，他們經(jīng)過(guò)思考，進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)操作：

（1）小明把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡。小紅認(rèn)為此操作有誤，錯(cuò)誤是________。

（2）用調(diào)節(jié)好的天平稱(chēng)石塊的質(zhì)量，右盤(pán)中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼如圖甲所示，則石塊的質(zhì)量為______g。

（3）為了測(cè)石塊體積，他們進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)操作：

a .在燒杯中裝適量水， 并在水面的位置做好標(biāo)記，用天平測(cè)出燒杯和水的總質(zhì)量為103g；

b. 將石塊放入裝水的燒杯中，倒出超過(guò)標(biāo)記處的水，并用膠頭滴管使水面恰好在標(biāo)記處，測(cè)出此時(shí)燒杯、水 、石塊全部的質(zhì)量為145g；

c. 石塊的體積為__________cm3；

d.通過(guò)計(jì)算得出石塊的密度為_________kg/m3。

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，他們進(jìn)行討論 ：若b操作中倒出水后，水面低于標(biāo)記處 ，這樣的情況下測(cè)出石塊的密度值將_________（選填“偏大”或“偏小”）。

（5）在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，若把天平換成另一種測(cè)量工具——彈簧測(cè)力計(jì)，利用其余部分器材，也可以測(cè)出石塊的密度。 請(qǐng)完成實(shí)驗(yàn)操作的步驟，并寫(xiě)出石塊密度的表達(dá)式。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①用細(xì)線把石塊懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤上，測(cè)得石塊的重力為G；

② _____________________；

（6）石塊密度的表達(dá)式 ：__________（用所測(cè)物理量的字母表示，水的密度為ρ水）。

Answer 1

【答案】沒(méi)有將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線處 72 30 2.4×103 偏小 將掛好的石塊浸沒(méi)在燒杯中的水里，測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F

【解析】

第一空．小明把天平放在水平桌面上后，應(yīng)先將游碼歸零，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡。

第二空．由圖可知，游碼標(biāo)尺分度值為0.2g，示數(shù)為2g，兩個(gè)砝碼為50g和20g，則石塊的質(zhì)量為m=50g+20g+2g=72g。

第三空．由步驟可知，倒出的超過(guò)標(biāo)記處的水的體積就為石塊的體積，計(jì)算出這些水的體積即是石塊的體積。原來(lái)燒杯和水的總質(zhì)量為103g，則石塊和原來(lái)水的總質(zhì)量為103g+72g=175g；倒出水后燒杯、水 、石塊全部的質(zhì)量為145g，則倒出的水的質(zhì)量為175g-145g=30g，則倒出水的體積為：

V水===30cm3，

即石塊的體積為V=V水=30cm3。

第四空．通過(guò)計(jì)算得出石塊的密度為：

==2.4g/cm3=2.4×103kg/m3。

第五空．若b操作中倒出水后，水面低于標(biāo)記處，說(shuō)明倒出的水過(guò)多，則計(jì)算出倒出的水的質(zhì)量偏大，進(jìn)而計(jì)算出倒出的水的體積偏大，即石塊體積偏大，根據(jù)，則最終計(jì)算的石塊密度偏小。

第六空．第一步，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得石塊的重力為G，根據(jù)G=mg即可計(jì)算石塊的質(zhì)量m；第二步，將掛好的石塊浸沒(méi)在燒杯中的水里，測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F，根據(jù)稱(chēng)重法測(cè)浮力，即可計(jì)算石塊浸沒(méi)時(shí)受到的浮力大小，再根據(jù)阿基米德原理即可計(jì)算石塊排開(kāi)水的體積。因石塊浸沒(méi)，所以石塊體積就等于石塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積。再根據(jù)即可計(jì)算石塊的密度。所以② 步驟為：將掛好的石塊浸沒(méi)在燒杯中的水里，測(cè)得彈簧測(cè)力計(jì)的拉力為F。

第七空．石塊的質(zhì)量為：

m=，

石塊的浮力為：

，

石塊體積等于石塊排開(kāi)水的體積，為：

V==，

石塊密度為：

==。