Question

4．小紅想測量冰紅茶的密度；小麗想測量一塊小礦石的密度，于是二人利用已學(xué)過的相關(guān)物理知識，做了如下實驗：
（1）小紅利用天平（含砝碼）、量筒、燒杯測量冰紅茶密度，過程如下：
①她將天平放在水平臺上，調(diào)節(jié)橫梁平衡后如圖甲所示，其操作錯誤是游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處；
②改正錯誤后，用天平測出燒杯和冰紅茶的質(zhì)量是117g；
③將燒杯中的冰紅茶倒入量筒一部分，示數(shù)如圖乙所示；
④再用天平測出燒杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量，砝碼和游碼的示數(shù)如圖丙所示；
⑤請你將實驗的相關(guān)數(shù)據(jù)填入如表：

杯和冰紅茶的質(zhì)量m1/g	量筒中冰紅茶的體積V/cm3	杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m2/g	量筒中冰紅茶的質(zhì)量m/g	冰紅茶的密度ρ茶/（g•cm3）
117

（2）小麗利用彈簧測力計、礦石、水、燒杯、細線測量礦石密度，請將她的實驗過程補充完整：
①用細線拴住礦石，并用彈簧測力計測出礦石的重力G；
②將礦石浸沒在裝有適量水的燒杯內(nèi)，不要碰到燒杯底部和燒杯壁，并記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F；
③礦石密度的表達式為ρ_石=$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$（用所測物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）①使用天平測量物體的質(zhì)量時，先將天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡；
⑤圖乙中量筒的讀數(shù)就是冰紅茶的體積V，圖丙中砝碼的總質(zhì)量和游碼的示數(shù)之和就是杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂，原來燒杯和冰紅茶的質(zhì)量減去杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂就是量筒中冰紅茶的質(zhì)量m，根據(jù)密度公式求出冰紅茶的密度ρ_茶．
（2）用細線拴住礦石，并用彈簧測力計測出礦石的重力G，將礦石浸沒在裝有適量水的燒杯內(nèi)，不要碰到燒杯底部和燒杯壁，并記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F，用稱重法測出礦石浸沒在水中時受到的浮力F_浮，再根據(jù)阿基米德原理計算出礦石的體積V，最后再根據(jù)密度公式計算出礦石密度ρ_石．

解答 解：（1）①使用天平測量物體的質(zhì)量時，先將天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡，圖甲錯在游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處；
⑤圖乙中量筒的讀數(shù)就是冰紅茶的體積V=40cm³，圖丙中砝碼的總質(zhì)量和游碼的示數(shù)之和就是杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂=76.2g，原來燒杯和冰紅茶的質(zhì)量²減去杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m₂就是量筒中冰紅茶的質(zhì)量m=117g-76.2g=40.8g，根據(jù)密度公式求出冰紅茶的密度ρ_茶=$\frac{m}{V}$=$\frac{40.8g}{40c{m}^{3}}$=1.02g/cm³．
（2）①用細線拴住礦石，并用彈簧測力計測出礦石的重力G；
②將礦石浸沒在裝有適量水的燒杯內(nèi)，不要碰到燒杯底部和燒杯壁，并記錄此時彈簧測力計的示數(shù)F；
③先用稱重法測出礦石浸沒在水中時受到的浮力F_浮=G-F，再根據(jù)阿基米德原理計算出礦石的體積V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，最后再根據(jù)密度公式計算出礦石密度ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）①游碼沒有移至標(biāo)尺左端零刻線處；⑤

杯和冰紅茶的質(zhì)量m1/g	量筒中冰紅茶的體積V/cm3	杯和剩余冰紅茶的質(zhì)量m2/g	量筒中冰紅茶的質(zhì)量m/g	冰紅茶的密度ρ茶/（g•cm3）
117	40	76.2	40.8	1.02

（2）①重力G；②浸沒；③$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$．

點評 本題考查了測量物體密度的方法，本題中測量物體密度所用到的知識包括密度知識和阿基米德原理，是一道綜合實驗題，考查了學(xué)生的分析能力和綜合能力，是一道好題．