Question

【题目】小林同学想测出一个实心塑料球的密度，实验器材有天平、量筒、水、细线、小铁块，他设计的实验步骤如下：

A. 用天平测出实心球的质量，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示；

B. 把适量的水倒进量筒中，如图乙所示，记录此时水的体积为V1；

C. 用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图丙所示，记录此时量筒的示数为V2；

D. 从水中取出塑料球，如图丁 所示，记录此时量筒的示数为V3，

E. 利用密度公式计算出结果。

根据上述实验过程，回答下列问题：

（1）用天平测量塑料球的质量m=____________g，塑料球体积V=___________cm3；

（2）计算出塑料球的密度ρ=____________kg/m3，小林测出的实心塑料球的密度值要比真实值偏_________（选填“大”“小”）

（拓展）实验后交流发现，只用量筒也可以完成实验。在原有的实验过程在再加一个步骤，也可测出塑料球的密度。请你写出这个步骤：________________________（用字母表示出测量量）。

实心塑料球密度的表达式：ρ=____________（用已知量和测量量的符号表示）。

Answer 1

【答案】13.6 20 0. 68×103 小 将塑料球放在图乙所示的水中，记下量筒的示数为 （或将塑料球放在图丁所示的水中，记下量筒的示数为） （）

【解析】

（1）用天平测量塑料球的质量图中天平使用的砝码为10g，游码对应刻度3.6g，故塑料球的质量m=13.6g，图中丙丁两图液面对应刻度差即为塑料球体积V=80cm3-60cm3=20cm3；

（2）塑料球的密度ρ=，小林测塑料体积时，从丙到丁的过程中，塑料球带出部分水，导致测量体积偏大，故根据测量数据计算出实心塑料球的密度值要比真实值偏小；

【拓展】

只用量筒测量塑料球的密度，测量密度必须知道质量和体积，原来方案中测量出体积，测量质量可以使用漂浮时，浮力大小等于重力大小，也等于排开液体重力大小，故将塑料球放在图乙所示的水中，记下量筒的示数为，则排开水的体积为V4-V1；排开水的质量等于塑料球的质量m=（V4-V1）ρ水；塑料球的体积为V2-V3；带入密度公式可得塑料球密度为。