Question

學(xué)物理要貼近生活，于是九年級（2）班物理課外興趣小組決定用不同的方法測出食堂土豆的密度．
（1）實驗過程中，在調(diào)節(jié)天平平衡時，發(fā)現(xiàn)指針在中央刻度線兩邊來回擺動，但偏向左側(cè)的角度較大，要使天平恢復(fù)平衡，應(yīng)將平衡螺母向______調(diào)節(jié)．天平平衡后，再測量土豆質(zhì)量時，游碼的位置和所用的砝碼如圖所示，則這塊土豆的質(zhì)量為______g．將土豆完全浸沒在水中測得這塊土豆的體積為230ml，則這塊土豆的密度約為______kg/m³．
（2）有的同學(xué)認(rèn)為不用天平也能測出土豆的密度，他們在量筒內(nèi)注入適量的水，將一木塊放入水中，水面達(dá)到的刻度是V_l，如圖甲所示；再將切成塊狀的土豆投入水中，水面達(dá)到的刻度是V₂，如圖乙所示；如果將土豆塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，水面達(dá)到的刻度是V₃，如圖丙所示．則土豆塊的密度ρ=_____________．
（3）同學(xué)們覺得土豆雖能沉到水底，但在水里拿土豆時感覺很輕的經(jīng)驗，估計到土豆的密度比水大不了多少．于是從學(xué)校借來了一支密度計，并用食鹽、水、大茶杯和密度計進(jìn)行實驗，也測出了土豆的密度．他們的方法步驟是：
①在大茶杯中放入適量的水，將土豆放入并完全浸沒在水中，
②______
③然后取出土豆，用密度計測出鹽水的密度即等于土豆的密度．

Answer 1

【答案】分析：（1）調(diào)節(jié)天平平衡時，指針偏轉(zhuǎn)方向與平衡螺母調(diào)節(jié)方向相反．土豆的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼示數(shù)，知道土豆的質(zhì)量和體積，根據(jù)公式ρ=可求出土豆的密度．
（2）根據(jù)量筒中水和木塊的體積，水、木塊和土豆的總體積，求出土豆的體積；如果將土豆塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，水面達(dá)到的刻度是V3，如圖丙所示，根據(jù)二力平衡知識可得，此時木塊增大的浮力即為土豆塊的重力，由此求出土豆塊的重力，再根據(jù)公式m=求出土豆塊的質(zhì)量，根據(jù)公式ρ=求出土豆的密度；
（3）利用浮力知識來測量，土豆懸浮在鹽水中時，土豆的密度等于鹽水的密度，用密度計測量出鹽水的密度即為土豆的密度．
解答：解：（1）調(diào)節(jié)天平時，指針偏向左側(cè)的角度較大，說明左側(cè)的質(zhì)量大了，因此平衡螺母要向右調(diào)節(jié)．
土豆的質(zhì)量是100g+100g+50g+2.6g=252.6g，體積是230cm³，由公式ρ===1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（2）土豆塊的體積V=V₂-V₁，
如果將土豆塊放在木塊上，木塊恰好沒入水中，水面達(dá)到的刻度是V₃，如圖丙所示，此時木塊增大的排開水的體積V_排=V₃-V₁，木塊增大的浮力F_浮=ρ_水gV_排=ρ_水g（V₃-V₁），即土豆的重力G=ρ_水g（V₃-V₁），
土豆的質(zhì)量m===ρ_水（V₃-V₁），
土豆的密度ρ===×ρ_水-×ρ_水；
（3）此題可采用讓土豆在鹽水中懸浮的方法來測量土豆的密度，方法為：往水中加鹽并不斷攪拌，直到土豆懸浮在水中，然后把土豆從水中取出，用密度計測出鹽水的密度即等于土豆的密度．
故答案為：（1）右；252.6；1.1×10³；（2）×ρ_水；×ρ_水；（3）往水中加鹽并不斷攪拌，直到土豆懸浮在水中．
點評：此題考查不規(guī)則固體的密度測量，要對天平的使用和用量筒測量固體體積非常熟練．同時也考查了其它測量方法，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力．