Question

17．如圖所示，小明同學(xué)用天平和量筒測(cè)金屬塊的密度：
（1）如圖甲所示，用調(diào)好的天平測(cè)金屬塊的質(zhì)量，則被測(cè)物體的質(zhì)量是52.8g．
（2）如圖乙所示，測(cè)金屬塊的體積．則金屬塊的密度是2.64g/cm³．金屬塊有磨損后，它的密度不變（選填“變大”、“不變”或“變小”）

（3）經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)思考后，小明同學(xué)還想到了只用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)另一金屬塊的密度的方法，如圖丙所示，則另一金屬塊的密度為5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）金屬塊的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
（2）金屬塊的體積等于金屬塊浸沒(méi)水中前后水面對(duì)應(yīng)的刻度值的差．
知道金屬塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出金屬塊的密度．
密度是物質(zhì)的一種特性，跟物體的質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)．
（3）彈簧測(cè)力計(jì)是用來(lái)直接測(cè)量力的大小的儀器．讀取它的示數(shù)時(shí)要明確分度值，并先看大格，再看小格；
利用二次稱重法求出金屬塊受到水對(duì)它的浮力；
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出金屬塊排開(kāi)水的體積，當(dāng)金屬塊浸沒(méi)水中時(shí)，排開(kāi)水的體積等于金屬塊的體積；
由公式G=mg求出物體的質(zhì)量，最后根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$求出該金屬塊的密度．

解答 解：（1）由圖甲知，天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，游碼在標(biāo)尺上的示數(shù)：2g+0.8g=2.8g．
因物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上的示數(shù)，
所以天平測(cè)出的金屬塊的質(zhì)量為：m=50g+2.8g=52.8g，
（2）圖乙中水的體積V_水=60cm³，水和金屬塊的總體積V_總=80cm³，
則金屬塊的體積V=V_總-V_水=80cm³-60cm³=20cm³，
金屬塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52.8g}{20c{m}^{3}}$=2.64g/cm³．
因?yàn)槊芏仁俏镔|(zhì)的一種特性，所以金屬塊有磨損后，金屬塊物質(zhì)不變，其密度不變．
（3）圖丙中測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，另一金屬塊的重力：G=4N+0.5N=4.5N，
將這個(gè)金屬塊浸沒(méi)在水中，此時(shí)彈簧測(cè)力的示數(shù)F_示=3.6N，
則金屬塊所受的浮力F_浮=G-F_示=4.5N-3.6N=0.9N，
由F_浮=ρ_水gV_排得：
V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.9N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=9×10^-5m³，
物體全部浸沒(méi)在水中，V_物=V_排=9×10^-5m³
由G=mg得金屬塊的質(zhì)量：
m′=$\frac{G}{g}$=$\frac{4.5N}{10N/kg}$=0.45kg，
金屬塊的密度：ρ′=$\frac{m′}{{V}_{物}}$=$\frac{0.45kg}{9×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=5×10³kg/m³．
故答案為：（1）52.8；（2）2.64；不變；（3）5×10³．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了固體密度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和計(jì)算、密度是物質(zhì)的一種特性，本題還考查了學(xué)生對(duì)阿基米德原理的掌握和運(yùn)用，利用好稱重法測(cè)浮力是本題的關(guān)鍵．