Question

【題目】小林同學想測出一個實心塑料球的密度，實驗器材有天平、量筒、水、細線、小鐵塊，他設計的實驗步驟如下：

A. 用天平測出實心球的質量，右盤中的砝碼和游碼的位置如圖甲所示；

B. 把適量的水倒進量筒中，如圖乙所示，記錄此時水的體積為V1；

C. 用細線在塑料球下吊一個小鐵塊放入水中，靜止時如圖丙所示，記錄此時量筒的示數為V2；

D. 從水中取出塑料球，如圖丁 所示，記錄此時量筒的示數為V3，

E. 利用密度公式計算出結果。

根據上述實驗過程，回答下列問題：

（1）用天平測量塑料球的質量m=____________g，塑料球體積V=___________cm3；

（2）計算出塑料球的密度ρ=____________kg/m3，小林測出的實心塑料球的密度值要比真實值偏_________（選填“大”“小”）

（拓展）實驗后交流發現，只用量筒也可以完成實驗。在原有的實驗過程在再加一個步驟，也可測出塑料球的密度。請你寫出這個步驟：________________________（用字母表示出測量量）。

實心塑料球密度的表達式：ρ=____________（用已知量和測量量的符號表示）。

Answer 1

【答案】13.6 20 0. 68×103 小 將塑料球放在圖乙所示的水中，記下量筒的示數為 （或將塑料球放在圖丁所示的水中，記下量筒的示數為） （）

【解析】

（1）用天平測量塑料球的質量圖中天平使用的砝碼為10g，游碼對應刻度3.6g，故塑料球的質量m=13.6g，圖中丙丁兩圖液面對應刻度差即為塑料球體積V=80cm3-60cm3=20cm3；

（2）塑料球的密度ρ=，小林測塑料體積時，從丙到丁的過程中，塑料球帶出部分水，導致測量體積偏大，故根據測量數據計算出實心塑料球的密度值要比真實值偏小；

【拓展】

只用量筒測量塑料球的密度，測量密度必須知道質量和體積，原來方案中測量出體積，測量質量可以使用漂浮時，浮力大小等于重力大小，也等于排開液體重力大小，故將塑料球放在圖乙所示的水中，記下量筒的示數為，則排開水的體積為V4-V1；排開水的質量等于塑料球的質量m=（V4-V1）ρ水；塑料球的體積為V2-V3；帶入密度公式可得塑料球密度為。