小华同学从网上购置了一盒用于 3D 打印的条状物，该条状物的外包装盒上注明该材料不溶于水，与水无反应，具有一定的吸水性。学完力学知识后，小华想利用所学知识测出条状物的密度。

(1) 小华将天平放在桌面上，把游码移至称量标尺左端零刻线处，发现指针在分度标尺中线的右侧，他应该将平衡螺母向 ____________________ ( 选填 “ 左 ” 或 “ 右 ”) 调节；

(2) 他取出两根完全相同的条状物，用天平测量它们的质量，天平平衡时右盘砝码和游码对应的位置如图甲所示，这两支条状物的质量是 ____________________ g ；

(3) 将适量的水倒入量筒中，读出水的体积。然后把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底 ( 假设体积不膨胀 ) ，稳定后读出水和条状物的总体积。如果用这种方法测量体积，会直接导致密度的测量值比真实值 ____________________ ( 选填 “ 偏大 ” 或 “ 偏小 ”) ；

(4) 为了更加准确地测出两支条状物的体积，他把吸足水的条状物取出擦干，放入装有 34mL 水的量筒中，水面对应的示数如图乙所示，则条状物的总体积是 ____________________ cm ³ ，密度为 ρ= ____________________ g/cm ³ 。

(5) 小华想利用已知密度的条状物和小圆柱形容器，用如图丙所示的步骤测出盐水的密度，请你根据他的实验步骤写出盐水密度的表达式；

①在小圆柱形容器中倒入适量盐水，用刻度尺量出了盐水的深度为 h ₁ ；

②将一支干燥的条状物用保鲜膜包好密封，放入容器中，条状物漂浮，用刻度尺量出此时盐水的深度为 h ₂ ；

③用细长针将条状物完全压住浸没在盐水中，用刻度尺量出此时盐水的深度为 h ₃ ；

④盐水密度的表达式为 ρ _盐水 = ____________________ ( 用字母表示，条状物密度用 “ρ” 表示 ) ；

(6) 小华还想用弹簧测力计和金属圆柱体测量盐水的密度。于是他找来一只弹簧测力计，但他发现该测力计的刻度盘已经模糊不清，就找来台秤按如图丁所示步骤来完成测量；

①将金属圆柱体的一半浸入水中，记下台秤的示数为 m ₁ =102g ；

②将圆柱体全部浸入水中，记下台秤的示数为 m ₂ =152g ；

③将圆柱体全部浸入与水等质量的盐水中，记下台秤的示数 m ₃ =182g ；

④算出盐水的密度 ρ _盐水 = ____________________ g/cm ³ 。

答案

左 8.4 偏大 12 0.7 1.3

【详解】

根据天平使用方法，将天平放在水平桌面上，把游码归零后，往右边偏转，则需将平衡螺母向左调节，直到天平平衡。

看图可知这两支条状物的质量是

把这两支条状物轻轻放入量筒中，发现它们先是漂浮并冒出气泡，然后慢慢沉入水底 ( 假设体积不膨胀 ) ，由于物体吸水，稳定后读出水和条状物的总体积就会偏小，计算出的密度就会偏大了。

条状物的体积为

条状物的密度为

设小圆柱形容器的横截面积为 S ，条状物漂浮时，受到的浮力与重力相等，所以条状物的质量为

完全浸没后，可计算出条状物的体积为

则盐水的密度为

即

金属圆柱体的一半浸入水中时，排开水的质量为

则水的质量为

把金属圆柱完全浸没在水中时，排开水的质量为

排开水的体积即金属块的体积为

金属块全部浸入盐水中时排开盐水的质量为

则盐水的密度为