Question

【題目】測定組成實心金屬球金屬的密度．

（1）其中一組同學用如圖所示的方法，杠桿的重力忽略不計，請你將下列實驗步驟補充完整．

①將金屬球掛在杠桿的A段，將鉤碼懸掛在B點，杠桿在水平位置平衡．

②將金屬球沒入水中，此時將鉤碼移動到C點，杠桿仍在水平位置平衡．

③用刻度尺測量AO的長度為L1；

④_______________________；

⑤金屬密度的表達式為______________；

（2）另一組的同學用如圖所示的方法測定實心金屬球金屬的密度．請你根據如圖填寫下表，跟同學們一起完成實驗_________．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】 用刻度尺測出OB的長度為L2 ， OC的長度為L3 ρ水 112 1.6 32 192 6

【解析】（1）④為了能夠利用杠桿的平衡條件進行分析，必須要測量出杠桿其他部分的長度；⑤根據杠桿的平衡條件，列出兩次時的平衡方程，組成方程組進行求解，即可求得金屬球的密度。

（2）此題前兩空比較簡單，關鍵在于體積計算：彈簧測力計的示數F不是金屬球的重力G，也不是球受到的浮力F浮．而是，F浮應該是左盤受到的壓力的增加量，即右盤砝碼增加量對應的重力，因為金屬球浸沒在水中受到豎直向上的浮力，金屬球給水一個豎直向下的反作用力。根據浮力的大小計算出物體的體積，由浮力和測力計的示數計算出物體的重力，從而得出其質量，進而求金屬球的密度。

解答：（1）④用刻度尺測出OB的長度為L2，OC的長度為L3；⑤杠桿第一次平衡時：，杠桿第二次平衡時：，解方程組得：

（2）乙圖中砝碼和游碼總質量值為：；測力計的分度值為0.2N，所以乙圖中彈簧測力計的示數為：F=1.6N；甲圖中天平的讀數是：m1=80g，所以增加的重力為：所以浮力的大小為0.32N。根據公式得：，因為，所以，金屬球的質量為：； 金屬球的密度為：。

故答案為： (1). 用刻度尺測出OB的長度為L2 ， OC的長度為L3 (2). (3). 112 1.6 32 192 6