Question

【題目】小明同學想知道一個合金塊的密度，他在實驗室找到了下列實驗器材：一架天平但無砝碼、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管等，小明同學設計好實驗方案后進行如下操作：

①按要求將天平調平；

②將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內，把合金塊放入左盤燒杯中；

③向右盤燒杯中緩緩倒水再用滴管調節，直至天平平衡；

④將燒杯內水倒入空量筒中，測出水的體積（如圖a所示）；

⑤用細線拴好合金塊，將其放入圖a的量筒內，測出水和合金塊的總體積（如圖b）

（1）合金塊的密度______kg/m3

（2）在讀數無誤的情況下，小明測出的合金塊密度值與真實值相比__（填“偏大”或“偏小”）。

（3）實驗完成后，小明還利用這塊合金塊和一個彈簧測力計測出了實驗室酒精的密度 ，實驗過程如圖c所示，若彈簧測力計示數為 F，這塊合金塊的質量為m，體積為V ；則酒精的密度 =____（用題目中給出的字母寫出表達式）。

Answer 1

【答案】3×103 偏小

【解析】

(1)[1]由圖a可知，水的體積

V水=30cm3

合金塊的質量

m=m水=ρ水V水=1.0g/cm3×30cm3=30g

合金塊體積

V=40cm3-30cm3=10cm3

合金塊的密度

ρ==3g/cm3=3×103kg/m3

(2)[2]燒杯內的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質量偏小即合金塊的質量偏小，求出的密度偏小。

(3)[3]合金塊在酒精中受到的浮力

F浮=G-F=mg-F

由阿基米德原理得到酒精的密度

=