Question

【題目】在測(cè)鹽水密度的實(shí)驗(yàn)中：

（1）將裝有適量鹽水的杯子放在調(diào)好的天平左盤(pán)內(nèi)，測(cè)出杯子和鹽水的總質(zhì)量為116g，然后將杯子中的一部分鹽水倒入量筒中，如圖所示，則量筒中鹽水的體積為_____cm3。

（2）將裝有剩余鹽水的杯子放在天平左盤(pán)內(nèi)，右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示時(shí)，天平再一次平衡，則杯子及杯內(nèi)剩余鹽水的總質(zhì)量為_____g。

（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出此鹽水的密度為_____kg/m3（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。

（4）在完成上述實(shí)驗(yàn)后，某同學(xué)想測(cè)量一個(gè)小蠟塊的密度（其密度小于水），他手中只有如下器材：一個(gè)量筒、一個(gè)細(xì)鋼針、一個(gè)小蠟塊、適量的水。請(qǐng)你幫助他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)步驟，用測(cè)量的物理量符號(hào)表示結(jié)果。

①向量筒中倒入適量的水，記下體積V1；

②_____；

③_____；

④ρ蠟塊＝_____（水的密度用ρ水表示）。

Answer 1

【答案】46 62 1.17×103 把蠟塊輕輕地放入水中，使蠟塊漂浮在量筒內(nèi)的水面上，記下水面到達(dá)的刻度為V2 用細(xì)鋼針將蠟塊下壓，使其浸沒(méi)在水中，記下水面到達(dá)的刻度V3

【解析】

（1）在進(jìn)行量筒的讀數(shù)時(shí)，注意量筒的分度值。

（2）天平平衡時(shí)物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值。

（3）求出被測(cè)鹽水的質(zhì)量，利用密度公式計(jì)算密度；

（4）要測(cè)量蠟塊的密度，需測(cè)出排開(kāi)水的體積、水和蠟塊的總體積，根據(jù)密度公式求出蠟塊的密度。

（1）由圖甲可知，量筒的分度值為2mL，量筒中鹽水的體積為V=46mL=46cm3。

（2）由圖乙可知，杯子及杯內(nèi)剩余鹽水的總質(zhì)量m剩=50g+10g+2g=62g，

（3）量筒中鹽水的質(zhì)量：m=m總﹣m剩=116g﹣62g=54g，

所以此鹽水的密度：；

（4）要測(cè)量蠟塊的密度，需測(cè)出蠟塊的質(zhì)量和體積，可利用漂浮條件間接測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，利用助沉法測(cè)蠟塊的體積，所以實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)如下：

②把蠟塊輕輕地放入水中，使蠟塊漂浮在量筒內(nèi)的水面上，記下水面到達(dá)的刻度為V2，

③用細(xì)鋼針將蠟塊下壓，使其浸沒(méi)在水中，記下水面到達(dá)的刻度V3．

蠟塊密度表達(dá)式的推導(dǎo)：

蠟塊漂浮在水面上，F(xiàn)浮=G蠟塊；根據(jù)阿基米德原理可得，F(xiàn)浮=G排；

比較可得G蠟塊=G排，即漂浮的蠟塊受到的重力等于它排開(kāi)液體受到的重力，

所以，m蠟塊=m排=ρ水V排=ρ水（V2﹣V1）。

蠟塊浸沒(méi)時(shí)，排開(kāi)水的體積等于蠟塊的體積，即V蠟塊=V排′=V3﹣V1。

則蠟塊密度：。