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)過思考，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案．
（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，天平平衡時(shí)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小木塊的質(zhì)量是g．
②將玻璃杯中裝滿水，用細(xì)針緩慢地將木塊壓入水中，使之完全浸沒．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×l03kg/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，用刻度尺測(cè)出杯中水的深度為hm；
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）

Answer 1

【答案】
（1）游碼未移到標(biāo)尺的零刻度線處
（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
【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)尺左端的零刻線處，該同學(xué)未將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處；（2）如圖乙所示，則小木塊的質(zhì)量m=10g+5g+3.6g=18.6g；根據(jù)公式ρ= 得，排開水的體積V水=V木= = =30cm3 ， 所以木塊的密度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，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hm ．
小木塊的體積為：V=S（hm﹣h0）
小木塊的密度：ρ= = ρ水 ．
故答案為：（1）游碼未移到標(biāo)尺的零刻度線處；（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 ．
（1）調(diào)節(jié)平衡前，先將天平放在水平臺(tái)上，游碼置于標(biāo)尺左端的零刻線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母；天平平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；木塊浸沒時(shí)，排開水的體積和木塊的體積相等，根據(jù)密度公式的變形求出木塊的體積，再根據(jù)密度公式求出木塊的密度；（3）設(shè)燒杯的底面積是S，燒杯中倒入水時(shí)，用刻度尺測(cè)出燒杯中水的深度h0 ， 可以求出水的體積．
把木塊漂浮水面上，測(cè)出此時(shí)水的深度h，可以求出木塊排開水的重力，即木塊受到的浮力，木塊漂浮在水面上，木塊受到的浮力等于木塊的重力，求出木塊的質(zhì)量．
當(dāng)木塊沉入放入燒杯，用刻度尺測(cè)出此時(shí)燒杯中水的深度hm ， 可以求出水和木塊的總體積．從而求出木塊的體積．再根據(jù)ρ= 求出木塊的密度．