实验室有如下器材：天平、量筒、烧杯（2个）、*簧测力计、金属块、细线（质量和体积不计）、足量的水（密度已知）、...

问题详情：

实验室有如下器材：天平、量筒、烧杯（2个）、*簧测力计、金属块、细线（质量和体积不计）、足量的水（密度已知）、足量的未知液体（密度小于金属块的密度）．

（1）*组选用上述一些器材测量金属块的密度，步骤是：

①在量筒中倒入20mL水；

②把金属块浸没在量筒的水中，如图*所示，此时液面示数为　　　　　　mL；

③把天平放在水平桌面上，如图乙所示，接下来的*作是：

a．　　　　　　；

b．向　　　　　　（填“左”或“右”）调节平衡螺母，使天平平衡；

c．在左盘放金属块，向右盘加减砝码并移动游码使天平重新平衡，如图*所示，金属块的质量m=　　　　　　g．

④计算金属块的密度是　　　　　　kg/m3．

该实验所测密度与金属块实际的密度相比较　　　　　　（填“偏大”或“偏小”）．

（2）乙组选用上述一些器材（没有天平），设计了一种测量未知液体密度的实验方案，请写出他们的实验过程．

选用器材：　　　　　　

主要实验步骤：

未知液体密度的表达式：ρ=　　　　　　（用字母表示）

【回答】

解：（1）②量筒每一个大格代表10ml，每一个小格代表1ml，水和金属块的总体积是40ml，

水的体积是20ml，

所以金属块的体积：V=40ml﹣20ml=20ml=20cm3．

③a． 把天平放在水平桌面上，移动游码到零刻度线上．

b．如图横梁右端上翘，平衡螺母向上翘的右端移动，使天平平衡．

c．金属块的质量：m=100g+50g+5g+2.8g=157.8g．

④计算金属块的密度是：ρ===7.89g/cm3=7.89×103kg/m3．

由于先测量金属块的体积，然后测量金属块的质量，金属块上会沾有一些水，导致质量测量值偏大，所以金属块密度测量值偏大．

（2）方法一：

实验步骤：①用细线把金属块拴好，用*簧测力计测金属块的重力G；

②在量筒中倒入适量水，体积为V1；

③把金属块浸没在量筒的水中，此时液面示数为V2；

④烧杯中倒入适量水，用*簧测力计测金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F．

分析：金属块受到的浮力：F浮=G﹣F，金属块排开水的体积：V排=V2﹣V1，

根据阿基米德原理得：G﹣F=ρ（V2﹣V1）g，

所以，未知液体密度的表达式：ρ=．

所以实验需要的器材：*簧测力计、量筒、金属块、细线、水、烧杯．

方法二：

主要实验步骤：

①用细线把金属块拴好，用*簧测力计测金属块的重力G；

②烧杯中倒入适量被测液体，用*簧测力计测金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F1；

③烧杯中倒入适量水，用*簧测力计测金属块浸没在水中（未接触烧杯底）的示数F2．

分析：金属块在被测液体中受到的浮力：F浮=G﹣F1，根据阿基米德原理得：G﹣F1=ρVg，所以V=，

金属块在水中受到的浮力：F'浮=G﹣F2，根据阿基米德原理得：G﹣F2=ρ水Vg，所以V=，

因为金属块浸没在被测液体中和浸没中水中的体积相等，

所以， =，

所以，未知液体密度的表达式：ρ=ρ水．

所以实验需要的器材：*簧测力计、金属块、细线、水、烧杯．

故*为：（1）40；将游码移到零刻线处；右；157.8；7.89×103；偏大；

（2）方法一：

选用器材：*簧测力计、量筒、金属块、细线、水、烧杯；

主要实验步骤：

①用*簧测力计测金属块的重力G；

②在量筒中倒入适量水，体积为V1；

③把金属块浸没在量筒的水中，此时液面示数为V2；

④用*簧测力计测金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F．

未知液体密度的表达式：ρ=．

方法二：

选用器材：*簧测力计、金属块、细线、水、烧杯；

主要实验步骤：

①用*簧测力计测金属块的重力G；

②用*簧测力计测金属块浸没在未知液体中（未接触烧杯底）的示数F1；

③用*簧测力计测金属块浸没在水中（未接触烧杯底）的示数F2．

未知液体密度的表达式：ρ=ρ水．

【点评】本题考查了固体和液体的密度，这两个实验都是初中最重要的实验，尤其缺少天平或缺少量筒，给实验带来很大的难度．

知识点：测量物质的密度

题型：实验,探究题