Question

【題目】實驗室有如下器材：天平（含砝碼）、量筒、燒杯（2個）、彈簧測力計、物塊、細線（質量和體積不計）、足量的水（密度已知）、足量的未知液體（密度小于物塊的密度）
（1）甲組選用上述一些器材測量物塊的密度，步驟是： ①在量筒中倒入15mL水；
②把物塊浸沒在量筒的水中，如圖甲所示；

③把天平放在水平桌面上，通過正確的調節使天平平衡，將物塊放在左盤，向右盤加減砝碼并移動游碼使天平重新平衡，如圖乙所示，物塊的質量m=；

④計算物塊的密度是kg/m3 ． 該實驗所測密度與物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，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：彈簧測力計、物塊、細線、水、燒杯（2個）
主要實驗步驟：
①用彈簧測力計測物塊的重力G；
②用彈簧測力計測物塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F1；
③；
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）．

Answer 1

【答案】
（1）157.8g；1.578×104；偏大
（2）用彈簧測力計測物塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2； ρ水
【解析】解：（1）③金屬塊的質量：m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g．④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25mL， 水的體積是15mL，
所以金屬塊的體積：V=25mL﹣15mL=10mL=10cm3 ． ④金屬塊的密度是：ρ= = =15.78g/cm3=1.578×104kg/m3 ．
由于先測量金屬塊的體積，然后測量金屬塊的質量，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）主要實驗步驟：①用彈簧測力計測合金塊的重力G；②用彈簧測力計測合金塊浸沒在未知液體中（未接觸燒杯底）的示數F1；③仿照步驟②可知，該步驟為用彈簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2 ． ④未知液體密度表達式的推導過程：
金屬塊都浸沒在液體中，則排開液體的體積相等，均等于物體的體積V；
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=ρ液gV；
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gV；
則金屬塊在被測液體和水中受到的浮力之比：
= = = ；
所以，ρ液= ρ水 ．
所以答案是：（1）③157.8g；④1.578×104；偏大；（2）用彈簧測力計測金屬塊浸沒在水中（未接觸燒杯底）的示數F2；④ ρ水 ．