Question

【題目】小亮想測(cè)量一個(gè)小木塊（不吸水）的密度，他利用天平、圓柱形玻璃杯、適量的水、細(xì)針等器材，經(jīng)過(guò)思考，想出了如下的實(shí)驗(yàn)方法．
（1）圖甲是小亮在調(diào)節(jié)天平時(shí)的情景，小麗指出了他在操作上的錯(cuò)誤，你認(rèn)為錯(cuò)誤之處是： ．
（2）小亮糾正錯(cuò)誤后調(diào)節(jié)好天平，按照以下步驟繼續(xù)實(shí)驗(yàn)：
①將小木塊放在天平左盤(pán)，天平平衡時(shí)右盤(pán)中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小木塊的質(zhì)量為g．
②將玻璃杯中裝滿(mǎn)水，用細(xì)針緩慢地將木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)．利用排水法，測(cè)出溢出水的質(zhì)量為30g，則小木塊的體積為cm3 ． （已知ρ水=1.0×103kg/m3）
③測(cè)出小木塊的密度是g/cm3 ．
（3）受小亮實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，小麗在實(shí)驗(yàn)時(shí)除了利用原有的圓柱形玻璃杯、適量的水和細(xì)針外，又找了一把刻度尺，不用天平也測(cè)出了木塊的密度．請(qǐng)你將下列測(cè)量步驟補(bǔ)充完整： ①在玻璃杯中裝入適量的水，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h0；
②；
③用細(xì)針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h2；
④小木塊密度的表達(dá)式：ρ木= ． （用測(cè)量的物理量和已知量的符號(hào)表示）
（4）小明也受到他們的啟發(fā)，在只有托盤(pán)天平的情況下，借助燒杯、細(xì)線(xiàn)、水測(cè)量另一小物塊的密度，很快就找到了解決方法，步驟如下：
①用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量燒杯和水的總質(zhì)量，操作情景如圖甲所示，其錯(cuò)誤之處是： ．
②重新調(diào)節(jié)好天平，按正確的方法稱(chēng)出了燒杯和適量水的總質(zhì)量，示數(shù)如圖乙所示，由此可知，燒杯和水的總質(zhì)量是g．
③如圖丙所示，用細(xì)線(xiàn)拴著物塊浸沒(méi)在水中（物塊未接觸燒杯底且水未溢出），天平的示數(shù)變?yōu)?6.2g．
④將物塊緩慢沉入燒杯底部，放開(kāi)細(xì)線(xiàn)，天平的示數(shù)變?yōu)?1.2g．則物塊的質(zhì)量是g，物塊的密度是kg/m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）游碼未撥至標(biāo)尺的零刻度線(xiàn)處
（2）18.6；30；0.62
（3）將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時(shí)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h； ρ水
（4）測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母；31.2；20；4×103
【解析】解：（1）在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)先將天平放在水平臺(tái)上，并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線(xiàn)處，該同學(xué)未將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線(xiàn)處；（2）①如圖乙所示，則小木塊的質(zhì)量m=10g+5g+3.6g=18.6g；②由ρ= 可得，木塊的體積V木=V排水= = =30cm3 ， ③木塊的密度：ρ木= = =0.62g/cm3；（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①將適量的水倒入燒杯中，測(cè)出燒杯中水的深度h0 ． ②將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時(shí)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h；③用細(xì)針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒(méi)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為hm； 因?yàn)槟緣K漂浮在水面上受到的浮力等于重力，所以G=F浮=ρ水gV排 ，
設(shè)燒杯的底面積為S，木塊排開(kāi)水的體積為：V排=S（h﹣h0），
所以G=F浮=ρ水gS（h﹣h0），
木塊的質(zhì)量：m= =ρ水S（h﹣h0），
當(dāng)木塊壓入燒杯中，用刻度尺測(cè)出此時(shí)燒杯中水的深度h2 ．
小木塊的體積為：V=S（h2﹣h0），
小木塊的密度：ρ= = ρ水 ． （4）①在使用天平稱(chēng)量物體的質(zhì)量時(shí)，通過(guò)增減砝碼和移動(dòng)游碼使天平平衡；不能再移動(dòng)平衡螺母；②燒杯和水的總質(zhì)量為20g+10g+1.2g=31.2g；④用細(xì)線(xiàn)拴著物塊浸沒(méi)在水中，天平的示數(shù)變?yōu)?6.2g，則物塊排開(kāi)的水的質(zhì)量為36.2g﹣31.2g=5g；
物體全部浸入水中，則物體的體積等于其排開(kāi)的水的體積，
則物體的體積為：V= = =5cm3；
將物塊緩慢沉入燒杯底部，天平的示數(shù)變?yōu)?1.2g，則物體的質(zhì)量為：m'=51.2g﹣31.2g=20g；
則物體的密度為：ρ物塊= = =4g∕cm3=4×103kg/m3 ．
所以答案是：（1）游碼未撥至標(biāo)尺的零刻度線(xiàn)處；（2）①18.6；②30；③0.62；（3）②將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時(shí)，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為h；④ ρ水；（4）①測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母；②31.2；④20；4×103 ．