Question

【題目】美術課上同學們用橡皮泥捏運動模型時，想知道橡皮泥的密度有多大．課后，他們取了同一塊橡皮泥，采用了兩種實驗方案，來測量橡皮泥的密度．

方案一：選擇天平、量筒、水和細線進行實驗操作，實驗過程按如圖所示順序進行．

（1）由圖可知：橡皮泥的體積V=____cm3；橡皮泥的質量m=____g；橡皮泥的密度ρ=________kg/m3．

（2）請你評估：這一實驗過程測算出的密度結果將_____（選填“偏大”、“偏小”或“準確”），原因是____．

方案二：選擇如圖丁所示的彈簧測力計、水和細線設計實驗方案如下：

①．橡皮泥用線系好，用測力計測出橡皮泥的重力G1．

②將測力計吊著的橡皮泥浸沒水中，讀出這時測力計的示數為G2．

③則可知橡皮泥密度的表達式：_______（用所測量的符號表示）．

（3）請你評價：在該方案中能不能測出橡皮泥的密度？答：__（選填“能”或“不能”），原因是_____．

Answer 1

【答案】 10 13.4 1.34×103 偏大 附著在橡皮泥上的水使得橡皮泥質量的測量值偏大； 不能 因為橡皮泥的重力小于彈簧測力計的分度值，從而無法較精確測出橡皮泥所受重力及浮．

【解析】方案一：（1）橡皮泥的體積V=30ml-20ml=10ml=10cm3 ，

橡皮泥的質量m=砝碼質量+游碼對應的刻度值=10g+3.4g=13.4g，

橡皮泥的密度ρ=m/v=13.4g/10cm3=1.34g/cm3 =1.34×103 kg/m3 ；

（2）先測量橡皮泥的體積，后測量橡皮泥的質量，橡皮泥上沾有水，會使橡皮泥的質量測量值偏大，橡皮泥的體積測量是準確的，所以橡皮泥的密度偏大；

方案二：（1）用彈簧測力計測量橡皮泥的重力G1 ，把橡皮泥浸沒在水中讀出彈簧測力計示數G2 ，

橡皮泥受到的浮力：F浮 =G1 -G2 ，

橡皮泥浸沒在水中受到的浮力為：F浮 =ρ水 gV排 =G1 -G2 ，

橡皮泥的體積：V=V排 =G1G2/ρ水g，

橡皮泥的質量：m=G1/g，

所以橡皮泥的密度為：ρ=m/v=G1ρ水/G1G2．

（2）橡皮泥的重力：G1 =mg=0.0134kg×9.8N/kg=0.13132N，彈簧測力計的分度值是0.2N，橡皮泥的重力小于彈簧測力計的分度值，無法準確測量重力，無法準確求出浮力，無法準確求出橡皮泥的密度。