Question

小君和小敏在路上撿到了兩個小金屬塊，他們想用這兩個金屬塊做實驗，于是她們向物理老師借了一些器材各自做了自己的實驗，她們的實驗如下：

（l）小君想測量其中一金屬塊的密度，以下是她的實驗步驟：
①用調節好的天平測金屬塊的質量，天平平衡時，右盤中所加的祛碼和游碼位置如圖乙所示．則所測金屬塊的質量是

54.4

g．
②把金屬塊放人裝有60cm³水的量筒中，液面上升的位置如圖甲所示，則金屬塊的體積是

20

cm³．該金屬塊的密度ρ=

2.72×10³

kg/m³．
（2）小敏想用另一金屬塊做浮力實驗，下面是她的實驗步驟：用彈簧測力計測出金屬塊的重力為3N，再將金屬塊慢慢浸沒在水中，在還沒有完全浸沒前，彈簧測力計的示數

變小

（選填“變小”、“不變”、“變大”）．并最終靜止在水中，如圖丙所示．
①圖丙中彈簧測力計的示數是

1.2

N，則金屬塊所受浮力是

1.8

N．
②如果此時細繩斷了，則金屬塊在水中會

下沉

（選填“下沉”、“上浮”、“懸浮”）小敏通過上面的實驗還計算出這個金屬塊的密度ρ=

1.67×10³

kg/m³（保留兩位有效數據）．

Answer 1

分析：（1）①金屬塊的質量等于砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值，注意標尺的分度值；
②讀出金屬塊和水的總體積，則金屬塊體積等于V_總-V水，讀數時注意量筒的分度值，視線與液面的凹底相平；
根據ρ=

m

V

計算出金屬塊的密度；
（2）根據液體密度不變，物體受到的浮力隨排開液體的體積的增大而增大判斷測力計的示數變化；
①根據圖丙讀出測力計的示數，注意分度值，則F_浮=G-F；
②掌握物體的浮沉條件，若重力大于浮力，則物體下沉；
根據V=V_排=

F浮

ρ液g

計算出物體的體積，從而可以計算出物體的密度．

解答：解：（1）①由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，金屬塊的質量為m=20g+20g+10g+4.4g=54.4g；
②由圖甲知，金屬塊和水的總體積為80cm³，所以金屬塊的體積V=80cm³-60cm³=20cm³；
ρ=

m

V

=

54.4g

20cm3

=2.72g/cm³=2.72×10³kg/m³；
（2）將物體浸入水的過程中，受到的浮力變大，所以測力計的示數變��；
①由圖丙知，測力計的分度值為0.2N，所以F=1.2N；
F_浮=G-F=3N-1.2N=1.8N；
所以V=V_排=

F浮

ρ水g

=

1.8N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.8×10-4m³；
ρ=

m

V

=

G

gV

=

3N

10N/kg×1.8×10-4m3

=1.67×10³kg/m³．
故答案為：（1）①54.4；②20；2.72×10³kg/m³；（2）變小；①1.2；1.8；②下沉；1.67×10³．

點評：此題是測量石塊密度的實驗，考查了天平、量筒的讀數及密度的計算，同時涉及到了浮力公式的應用，（2）是常用的測量物體密度的方法，要注意掌握．