Question

【題目】小亮想測量一個小木塊（不吸水）的密度，他利用天平、圓柱形玻璃杯、適量的水、細針等器材，經過思考，想出了如下的實驗方法。

（1）圖甲是小亮在調節天平時的情景，小麗指出了他在操作上的錯誤，你認為錯誤之處是：______。

（2）小亮糾正錯誤后調節好天平，按照以下步驟繼續實驗：

①將小木塊放在天平左盤，天平平衡時右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小木塊的____g。

②將玻璃杯中裝滿水，用細針緩慢地將木塊壓入水中，使之完全浸沒。利用排水法，測出溢出水的質量為30g，則小木塊的體積為____cm3。（已知ρ水＝1．0×l03kg/m3）③測出小木塊的密度是____g／cm3。

（3）受小亮實驗的啟發，小麗在實驗時除了利用原有的圓柱形玻璃杯、適量的水和細針外，又找了一把刻度尺，不用天平也測出了木塊的密度。請你將下列測量步驟補充完整：

①在玻璃杯中裝入適量的水，用刻度尺測出杯中水的深度為h0；

② ______；

③用細針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒，用刻度尺測出杯中水的深度為hm；

④小木塊密度的表達式：漂浮時ρ木＝______ 。（用測量的物理量和已知量的符號表示）

Answer 1

【答案】（1）游碼未移至標尺的零刻度線處（2）①18.6 ②30 ③0.62（3）②將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時，用刻度尺測出杯中水的深度為h ④（h+h0）ρ水/（hm-h0）

【解析】試題分析：（1）在調節天平平衡時，應先將天平放在水平臺上，并將游碼撥到標尺左端的零刻線處，該同學未將游碼撥到標尺左端的“0”刻度線處；

（2）如圖乙所示，則小木塊的質量m=10g+5g+3.6g=18.6g；

根據公式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）實驗步驟：

①將適量的水倒入燒杯中，測出燒杯中水的深度h0．

②將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時，用刻度尺測出杯中水的深度為h；

③用細針緩慢地把木塊壓入水中，使之完全浸沒，用刻度尺測出杯中水的深度為hm；

因為木塊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），

木塊的質量：m==ρ水S（h﹣h0），

當木塊壓入燒杯中，用刻度尺測出此時燒杯中水的深度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）游碼未撥至標尺的零刻度線處；（2）18.6；30；0.62；（3）將木塊輕放入玻璃杯中，待它漂浮時，用刻度尺測出杯中水的深度為h；ρ水．