Question

8．小紅和小敏都喜歡吃土豆，她們決定用不同的方法測出它的密度．

（1）實(shí)驗(yàn)過程中，小紅在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針在中央刻度線兩邊來回?cái)[動(dòng)，但偏向左側(cè)的角度較大，要使天平恢復(fù)平衡，她應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)．天平平衡后，她把一塊土豆放到天平左盤，然后向右盤添加砝碼，再測量土豆質(zhì)量時(shí)，當(dāng)放上最小的砝碼后，發(fā)現(xiàn)指針最終停在圖1所示的位置上，要使天平恢復(fù)平衡，接下來她應(yīng)向右移動(dòng)游碼，天平平衡后，游碼的位置和所用的砝碼如圖2所示，則這塊土豆的質(zhì)量為252.6g．小紅將土豆完全浸沒在水中測得這塊土豆的體積為230ml，則土豆的密度約為1.1×10³kg/m³，這塊土豆所受的浮力為2.3N．（g取10N/kg）
（2）小敏憑土豆雖能沉到水底，但在水里拿土豆時(shí)感覺很輕的經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)到土豆的密度比水大不了多少．于是從學(xué)校借來了一支密度計(jì)，并用食鹽、水、大茶杯和密度計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也測出了土豆的密度．她的方法步驟是：①把土豆放入盛有適量水的大茶缸中，加鹽直到土豆懸浮在鹽水中；
②然后取出土豆，用密度計(jì)測出鹽水的密度即為土豆的密度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)指針偏轉(zhuǎn)的左邊的角度偏大，可以判斷天平左端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)．
物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值．
知道土豆的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出土豆的密度．
知道土豆排開水的體積，根據(jù)阿基米德原理求出土豆受到的浮力．
（2）土豆的密度略大于水的密度，水中加鹽，讓土豆懸浮在鹽水中，土豆的密度等于鹽水的密度，再用密度計(jì)測量鹽水的密度．

解答 解：（1）指針在中央刻度線兩邊來回?cái)[動(dòng)，但偏向左側(cè)的角度較大，天平的左端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)，所以平衡螺母向右移動(dòng)．
天平平衡后，她把一塊土豆放到天平左盤，然后向右盤添加砝碼，再測量土豆質(zhì)量時(shí)，當(dāng)放上最小的砝碼后，發(fā)現(xiàn)指針最終停在圖1所示的位置上，要使天平恢復(fù)平衡，接下來她應(yīng)向右移動(dòng)游碼；
土豆的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值，土豆的質(zhì)量m=100g+100g+50g+2.6g=252.6g．
土豆的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{252.6g}{230c{m}^{3}}$≈1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
土豆浸沒在水中，根據(jù)阿基米德原理得，土豆受到的浮力為：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×230×10^-6m³=2.3N．
（2）根據(jù)土豆雖能沉到水底，但在水里拿土豆時(shí)感覺很輕的經(jīng)驗(yàn)，估計(jì)到土豆的密度比水大不了多少．
①把土豆放入盛有適量水的大茶缸中，加鹽直到土豆懸浮在鹽水中，
②然后取出土豆，用密度計(jì)測出鹽水的密度即為土豆的密度．
故答案為：（1）右；向右移動(dòng)游碼；252.6；2.3；1.1×10³．
（2）①加鹽直到土豆懸浮在鹽水中；②然后取出土豆，用密度計(jì)測出鹽水的密度即為土豆的密度．

點(diǎn)評 利用天平和量筒測固體密度，涉及到天平和量筒的使用、密度的計(jì)算，在初中物理中是重要內(nèi)容，學(xué)習(xí)中必須掌握！