题目内容
10．
在测量物质密度的实验课上，小明想测量他的课桌的质量m，如图所示．已知木质课桌的木材的总体积为V．现在桌面上只有托盘天平、一个装有适量水的量筒、一块和课桌同材料的样品（可放入量筒中但漂浮在水面）．利用现有器材怎样求出课桌的质量呢？小明边思考边转手中的中性笔，很快想出了办法．（1）请帮他写出实验的步骤，写出课桌的质量m的数学表达式．（水的密度用ρ水表示）
（2）请分析上述实验过程中，哪个环节误差较大？简述原因．
分析 （1）要测量出样品的密度，需测出样品的质量和体积，质量可通过天平测出，体积可用排水法测出，从而可根据密度的公式计算出样品的密度．最后根据密度的变形公式计算出课桌的质量；
（2）由于样品是具有吸水性的物质，采用排水法测量样品体积，会导致测得的体积有偏小，由密度公式可知会导致所测得的密度将会比真实密度偏大．
解答 解：
（1）要求出课桌的质量，必须知道其体积和密度，由于已知课桌的体积，只需要测算出与课桌相同材料样品的密度即可，因此设计的实验步骤和课桌质量的表达式如下：
实验步骤：①用天平测出样品的质量m1，
②记下量筒中水的体积V1，
③将样品放入装水的量筒中，用笔将样品恰好压没在水中，记下水面对应的示数V2，
数学表达式：m=ρV=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{1}}×V$=$\frac{{m}_{1}V}{{V}_{2-}{V}_{1}}$．
（2）因为样品浸没在水中能吸收水分，所以步骤③当用笔压着样品浸没在量筒的水中，再读出水面对应的示数，这样导致液面下降，所测体积偏小，由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，会导致所测得的密度将会比样品的真实密度偏大．因此实验中，步骤③误差较大．样品放入水中容易吸水，将样品恰好压没水中不易操作，都能够产生误差．
故答案为：（1）实验步骤：①用天平测出样品的质量m1，
②记下量筒中水的体积V1，
③将样品放入装水的量筒中，用笔将样品恰好压没在水中，记下水面对应的示数V2，
数学表达式：m=ρV=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{2}-{V}_{1}}×V$=$\frac{{m}_{1}V}{{V}_{2-}{V}_{1}}$；
（2）实验中，步骤③误差较大．样品放入水中容易吸水，将样品恰好压没水中不易操作，都能够产生误差．
点评 本题主要考查了测量木块的密度，考查了对实验原理的掌握，要掌握实验中测量体积的方法：排水法；对于具有吸水性物质，要测其体积时，应该先放入水中，吸足水后，再放入量筒中测体积．对于漂浮的物体可采用针压法测其体积．这是同学们要掌握与理解的．同时要求学生会根据题目分析引起产生误差的原因．
小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．（1）实验时，小明匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，弹簧测力计读数为0.5N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表：
| 钩码重G/N | 弹簧测力计提升的高度s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η |
| 1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 100% |
（3）该滑轮组的机械效率实际为66.7%．
（4）在实验中，若将钩码的重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
在探究“水的沸腾”实验中：
如图所示，是测量小灯泡电功率的实物元件图，其中电源是由三只蓄电池组成，小灯泡额定电压是3.8V，其灯丝电阻约为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样，电流表（0～0.6A、0～3A），电压表（0～3V、0～15V）．请用笔画线代替导线，把图中的电路元件连接成实验电路．（要求：滑片P向左移时灯变亮，且连线不得交叉）