Question

【题目】根据所学知识完成下列实验

（1）实验探究一：阿基米德原理 小刚同学用一个弹簧测力计、一个金属块、两个相同的烧杯（分别装有一定量的水和酒精），对浸在液体中的物体所受的浮力进行了探究．下图表示探究的过程及有关数据．

a.分析②、③、④，说明浮力大小跟________有关．

b.分析________，说明浮力大小跟液体的密度有关．

c.物体完全浸没在酒精中所受的浮力是________N．

d.根据图中的实验数据，该金属块的密度是________kg/m3 ． （g取10N/kg）

（2）探究实验二：测量液体的密度 下面是小方和小王设计的“测食用油密度”的实验方案，请完善他们的方案，并回答后面的问题：

a.小方的方案：用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1， 向烧杯内倒入适量食用油，再测出烧杯和食用油的总质量m2， 然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内，读出量筒内食用油的体积为V1；

其测得的食用油密度的表达式是：ρ油=________

b.小王的方案：在烧杯内倒入适量的食用油，用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3， 然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4， 读出量筒内食用油的体积V2 ．

其测得的食用油密度的表达式是：ρ油′=________．

c.按________的实验方案进行测量，实验误差可能小一些；如果选择另一种方案，测得的密度值________（填“偏大”、“偏小”），

d.如图是按小王的实验方案进行某次实验的情况，烧杯和食用油的总质量为34.1g，将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量如下图所示，并读出量筒内的食用油的体积，算出油的密度为________g/cm3 ．

Answer 1

【答案】排开液体的体积 ①④⑤ 4.4 2.4×103 小王 偏大 0.84

【解析】

（1）a.分析图②、③、④所示实验，根据实验控制的变量与实验现象分析答题；
b.要探究浮力大小与液体密度的关系，应控制物体排开液体的体积相同而液体密度不同，分析图示实验找出符合要求的实验序号答题；
c.物体浸没在液体中受到的浮力等于物体的重力与弹簧测力计所示之差，由图示实验求出物体完全浸没在酒精中受到的浮力；
d.根据图示求出金属块的重力，然后求出其质量；求出金属块完全浸没在水中时金属块排开水的体积，即金属块的体积，最后由密度公式求出金属块的密度；

（2）a.把烧杯内的油全部倒入量筒内，量筒内油的质量等于烧杯和食用油的总质量减去空烧杯的质量，读出量筒内食用油的体积，根据密度公式即可得出食用油密度的表达式；
b.把烧杯内的油适量倒入量筒内，量筒内油的质量等于烧杯和食用油的总质量减去烧杯和剩余食用油的总质量，读出量筒内食用油的体积，根据密度公式即可得出食用油密度的表达式；
c.小王的实验中烧杯内的食用油不可能全部倒入量筒中，会沾在烧杯壁上，分析密度的变化；
d.知道烧杯和食用油的总质量，以及烧杯和剩余食用油的质量，求出倒入量筒的食用油的质量，再读出食用油的体积，根据密度公式求出食用油的密度。

（1）a.由②、③、④所示实验可知，物体排开液体的密度相同而排开液体的体积不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与物体排开液体的体积有关；

b.由图①④⑤所示实验可知，物体排开液体的体积相同而液体密度不同，物体受到的浮力不同，由此可知，物体受到的浮力与液体的密度有关；

c.由①⑤所示实验可知，物体完全浸没在酒精中受到的浮力为F浮=G-F=12N-7.6N=4.4N；

d.由图①所示可知，金属块的重力G=12N，∵G=mg，∴金属块的质量，由①④所示实验可知，金属块在水中受到的浮力，金属块的体积，金属块的密度为：；

（2）a. 由题可知，空烧杯的质量m1，烧杯和食用油的总质量m2，则食用油的质量为m2-m1，量筒内食用油的体积为V1，食用油密度的表达式是：；

b. 烧杯和食用油的总质量m3，烧杯和剩余食用油的质量m4，则量筒内油的质量为m3-m4，量筒内食用油的体积为V2，则食用油密度的表达式是：；

c.小方先测空烧杯的质量，再测烧杯和液体总质量，最后将液体倒入量筒来测体积，这种做法会因烧杯壁粘有少量食用油而使测出的体积偏小，导致算出的液体密度偏大；而小王先测出烧杯和食用油的总质量，然后将烧杯内的适量食用油倒入量筒内，再测出烧杯和剩余食用油的总质量，读出量筒内食用油的体积，避免了容器壁粘有液体带来的实验误差，实验误差减小；

d.由图可知，烧杯和剩余油的总质量：m'=10g+5g+2g+0.3g=17.3g，倒入量筒中食用油的质量为：m=m0-m'=34.1g-17.3g=16.8g，食用油的体积：V=20ml=20cm3，食用油的密度是：。