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6.小張和小王在路邊撿到一塊不規(guī)則金屬,想知道它的密度,于是進行了如下實驗,如圖所示.

(1)用天平測量前,首先要將游標尺上的游碼移到零刻度線處,然后調節(jié)平衡螺母使天平平衡.
(2)用天平測量金屬塊的質量,砝碼和游標尺上的游碼的示數如圖1所示,則金屬塊的質量為72g.
(3)測量金屬塊的體積時,小明進行了如下步驟,如圖2所示:
a.往燒杯中加入適量的水,浸沒金屬塊,標記水面的位置;
b.取出金屬塊,測得燒杯和水的總質量為113g;
c.往燒杯中加水,直到標記處,測出此時燒杯和水的總質量為143g;
(4)計算出金屬塊的密度為2.4g/cm3
(5)小軍認為小明的方法很麻煩,他找來了燒杯和適量的水,用彈簧測力計對金屬塊做了兩次測量,就測出了金屬塊的密度.那么小軍除了要測出金屬塊在空氣中的重力G之外,還要測出金屬塊浸沒在水中時彈簧測力計示數F.金屬塊的密度的表達式為$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$.(用測出的字母表示,水的密度為ρ

分析 (1)用天平測量前,應將天平放在水平工作臺上;將游碼移至標尺零刻度線處,調節(jié)平衡螺母使指針對準分度盤中央刻度線;
(2)根據砝碼和游標尺上的游碼的示數計算出金屬塊的質量;
(4)根據密度公式計算出金屬塊的密度;
(5)根據稱重法求出金屬塊受到的浮力;根據阿基米德原理求出物體排開液體的體積,即金屬塊的體積.根據密度的計算公式計算金屬塊的密度;

解答 解:(1)用天平測量前,應將天平放在水平工作臺上;將游碼移至標尺零刻度線處,調節(jié)平衡螺母使指針對準分度盤中央刻度線;
(2)將金屬塊放在天平的左盤,在右盤中用鑷子夾取砝碼,通過增減砝碼并移動游碼的方法,使天平再次平衡;砝碼的質量為50g+20g=70g,標出的一大格表示1g,一大格被平分為5小格,則天平的分度值為0.2g,游碼所在的位置為2g,則金屬塊的質量是72g;
(4)取出金屬塊,往燒杯中加入水的質量為m=143g-113g=30g,所以金屬塊的體積V=V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{30g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm3;
金屬塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{72g}{30c{m}^{3}}$=2.4g/cm3
(5)小軍找來了燒杯和適量的水,用彈簧測力計對金屬塊做了兩次測量,就測出了金屬塊的密度.那么小軍除了要測出金屬塊在空氣中的重力G之外,還要測出金屬塊浸沒水中時彈簧測力計示數F;
金屬塊受到的浮力:F=G-F;
金屬塊質量:m=$\frac{G}{g}$
由FgV可得,金屬塊體積V=V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$
金屬塊的密度:ρ=$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$
故答案為:(1)零刻度線;(2)72;(4)2.4;(5)金屬塊浸沒在水中時彈簧測力計示數F,$\frac{G}{G-F}•{ρ}_{水}$

點評 本題考查了固體密度的測量,第二種方法固體的質量和體積都不是由天平和量程測量的,而是利用測量重力求質量,利用物體在空氣中測量重力,浸沒在水中測量拉力,求出浮力,根據阿基米德原理求出體積,這種間接測量的方法給解題帶來難度.

練習冊系列答案
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(1)重力大小G;
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14.陳明和張華同學合作做“探究物體所受的重力大小與物體質量的關系”實驗.陳明負責操作,張華負責記錄實驗數據.如表中數據是記錄的實驗結果.
所測物品質量/kg測得的重力/N[重力與質量的
比值/(N•kg-1
金桔0.020.199.5
香蕉0.050.499.8
蘋果0.080.789.75
雞蛋0.100.989.8
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(2)分析表中的數據可知:物體的質量越大,所受的重力越大(選填“大”或“小”).物體所受重力的大小與質量成正比.
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(2)當環(huán)境溫度為20℃時,電壓表示數為2V,此時R0的電功率是多少?
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