Question

【題目】下面是小明測量物體密度的實驗：

(1)實驗原理是_____________；

(2)首先，小明利用天平和量筒測合金球密度，做了如下實驗，如圖所示：

①把天平放在水平工作臺上，游碼移至標尺左端的_________處，發現指針偏向分度盤中線的左側如圖甲，他應向________（填“左”或“右”）調節平衡螺母，直至橫梁平衡；

②如圖乙，用天平測出合金球的質量為_________ g；

③小明將合金球放入裝有30mL水的量筒中，水面上升到圖丙所示的位置，讀數時視線應與液面______；

④由以上數據可知，該合金球的密度為________kg/m3；

⑤此實驗過程中若將②③順序對換，則測得合金球密度將_______（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

(3)接著，小明又測量臺球的密度（已知ρ臺球>ρ水），天平被其他小組借走了，于是他找到如圖丁所示盛有水的玻璃容器，并借助保鮮盒、細線和記號筆，設計了如下實驗步驟：

①將空保鮮盒放在容器中，使其豎直漂浮在水面上，標記出水面的位置A；

②將臺球放入保鮮盒中，使其豎直漂浮在水面上，標記出水面的位置C；

③用細線拴在臺球，將臺球從保鮮盒取出并浸沒在水中（保鮮盒仍然漂浮），標記出水面的位置B；

④將保鮮盒和臺球取出，向玻璃容器中加水至標記點C；

⑤打開閥門向量筒中放水，待水面下降到B點時，讀出量筒中水的體積為66cm3，繼續向該量筒中放水，待水面下降到A點時，再次讀出量筒中水的體積為154cm3；

⑥小明測得臺球的密度ρ臺球=________g/cm3；

(4)在步驟③中，從保鮮盒里取出臺球，保鮮盒重新漂浮時，盒外壁上粘有水珠，這會使臺球的密度測量值_____________ （選填“偏大”“偏小”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】 零刻度線 右 57.6 相平 偏大 無影響

【解析】

(1)[1]測量物體密度是利用密度公式。

(2)[2]把天平放在水平臺上，游碼放在標尺左端的零刻度線處，再調節橫梁上的平衡螺母，使指針指在分度盤的中央。

[3]由圖甲知，指針指在分度盤的左側，說明天平的左端下沉，平衡螺母向上翹的一端移動，所以平衡螺母向右移動。

[4]物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對應的質量(標尺的分度值為0.2g)，如圖乙用天平測出合金球的質量為

m=50g+5g+2.6g=57.6g

[5]量筒測量液體體積時，需要將視線與凹液面相平。

[6]小明將合金球放入裝有30mL水的量筒中，水面上升到圖丙所示的位置，水和合金球的體積為42mL。

則合金球的體積為

V=42cm3 -30cm3=12cm3

由以上數據可知，該合金球的密度為

[7]實驗過程中若將②③順序對換，在量筒中拿出小球會帶走一些水分，測得小球的質量偏大，密度偏大。

(3)[8]實驗步驟：

①將空保鮮盒放在容器中，使其豎直漂浮在水面上，標記出水面的位置為A。

②將臺球放入保鮮盒中，使其豎直漂浮在水面上，標記出水面的位置為C。

③用細線拴住臺球，將臺球浸沒在水中(保鮮盒仍然漂浮)，標記出水面的位置為B。在②中，合金球和保鮮盒處于漂浮狀態，F浮2=G球+G盒，受到浮力最大，根據阿基米德原理，排

開水的體積最大，故C點是步驟②的標記點。

④將保鮮盒和臺球取出，向玻璃容器中加水至標記點C。

⑤打開閥門向量筒中放水，待水面從C點下降到B點時放出水的體積為V1=66cm3，(在兩個過程中，保鮮盒可認為都漂浮，排開水的體積不變，合金球借助保鮮盒得以漂浮時排開水的體積與合金球本身體積的差即為V1)，故

繼續向這個量筒中放水，待水面下降到A點時，再次讀出量筒中水的體積V2=154cm，故

V球=V2-V1=154cm3- 66cm3=88cm3

由上面兩式得

m球=ρ水V2=1.0g/cm3×154cm3=154g

⑥臺球的密度

(4)[9]盒外壁沾的水珠來自于容器中的水，使得容器中水面比原來的位置就低了，但盒外壁沾的水使盒子變重又增加了排升的水面，兩者剛好抵消持平，故對實驗結果并無影響。