Question

【題目】小紅想測出一個(gè)實(shí)心小木球的密度．但是發(fā)現(xiàn)小木球放在水中會漂浮在水面上，無法測出它的體積．小紅設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟：

a．把適量的水倒進(jìn)量筒中如圖甲所示，記錄此時(shí)水的體積為V1；

b．用細(xì)線在小木球下吊一個(gè)小鐵塊放入水中，靜止時(shí)如圖乙所示，記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V2；

c．把小鐵塊單獨(dú)放入水中靜止時(shí)如圖丙所示，記錄此時(shí)量筒的示數(shù)為V3；

d．從水中取出小木球，用天平測量質(zhì)量，天平平衡時(shí)如圖丁所示，記錄小木球質(zhì)量為m；

e．利用密度公式計(jì)算出結(jié)果．

（1）實(shí)驗(yàn)中使用天平測出木球的質(zhì)量m＝_______．g，木球的體積V＝_______cm3，計(jì)算出小木球的密度ρ木＝_______g／cm3.此值比木球密度的真實(shí)值要_______（偏大／偏�。�．

（2）實(shí)驗(yàn)后，她總結(jié)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使用天平測量小木球質(zhì)量誤差較大，如不用天平，只在a、b、c三個(gè)步驟中增加一個(gè)步驟也可以測出小木球的密度，請你寫出這個(gè)步驟______________．根據(jù)你補(bǔ)充的步驟，寫出計(jì)算小木球密度的表達(dá)式ρ木＝_______，（用字母表示，水的密度為ρ水）

Answer 1

【答案】11.2 20 0.56 偏大 剪斷細(xì)線讓小木球在水中處于漂浮狀態(tài)（或靜止后），靜止時(shí)記錄此時(shí)量筒中水面的示數(shù)為V4

【解析】

（1）木球的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值，注意標(biāo)尺的分度值；

木球的體積等于木球、水和鐵塊的總體積減水和鐵塊的體積；

根據(jù)計(jì)算出木球的密度；

造成測量誤差的環(huán)節(jié)主要產(chǎn)生在木塊質(zhì)量的測量上，因?yàn)槲�水后的木球質(zhì)量將變大；

（2）根據(jù)物體的浮沉條件，當(dāng)物體漂浮時(shí)，浮力與重力相等，則木球的質(zhì)量等于漂浮時(shí)排開水的質(zhì)量；從而可以得出木球的密度。

（1）由圖d知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，木球的質(zhì)量m＝10g+1.2g＝11.2g；

量筒的分度值為2ml，由圖b知，V2＝46cm3，由圖c知，V3＝26cm3，所以木球的體積V＝V2﹣V3＝46cm3﹣26cm3＝20cm3；

根據(jù)得，木球的密度為：

；

從水中將木球取出，部分水會浸入木頭，所以測量的質(zhì)量偏大，由公式知：密度測量結(jié)果偏大；

（2）根據(jù)浮沉條件知，當(dāng)漂浮時(shí)浮力等于重力，所以讓木球漂浮并靜止在水面上，根據(jù)浮力原理得出木球的質(zhì)量。

步驟為：剪斷細(xì)線讓小木球在水中處于漂浮狀態(tài)（或靜止后），靜止時(shí)記錄此時(shí)量筒中水面的示數(shù)為V4；

木球漂浮時(shí)，浮力等于重力，所以m＝m排＝ρ水（V4﹣V3）；

木球體積仍為：V＝V2﹣V3；

根據(jù)得，木球密度為：

。