Question

15．有一块火山石可以漂浮在水中，小王用天平、量筒和水等器材测量这块火山石的密度，实验步骤如下：
①用天平测出石块的质量m，天平的示数如图；
②向量筒中倒入V₁=50mL的水；
③用细线系住石块，放入量筒，用铁丝将其压入水中足够长时间，水面在55mL处；
④取出石块，水面降到了V₃=48mL处；
⑤小王认为石块体积测量不够准确，石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积，于是又向量筒中加水到50mL处，将刚才取出的石块表面吸附的水清除后，再次没入量筒的水中，此时水面到达V₄=56mL处．
请解答下面问题：
（1）该实验原理为ρ=$\frac{m}{V}$（用物理符号表示）．
（2）在步骤④中，水面未回到50mL处的原因是火山石块吸附了2mL的水．
（3）请你根据小王的实验思路，将有关数据及计算结果填入以下表格空白处．

物理量 次数	火山石块的质量m/g	V1	V2	V3	V4	火山石块的体积V/cm3	火山石块的密度ρ/g•cm-1
1		50	55	48	56

（4）观察表格设计，请你指出其中存在的两处不足（相同类型的不足点只写一条）①实验次数太少，②V₁、V₂、V₃、V₄无单位．

Answer 1

分析 （1）实验中，用天平测量火山石的质量，用量筒测量火山石的体积，根据密度公式ρ=$\frac{m}{v}$求火山石的密度；
（2）原来水是50mL，取出火山石，水面应该降到50mL，现在水面降到了V₃=48mL处，说明火山石吸附了部分水；
（3）测火山石质量时没有用到砝码，只是使用了游码，标尺上的分度值为0.2g，从游码左边缘对应的刻线读出火山石的质量；通过步骤⑤测量出火山石的体积，再利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求火山石的密度；
（4）观察表格，发现实验的次数只有1次，四次的体积无单位．

解答 解：（1）本实验原理为ρ=$\frac{m}{V}$；
（2）水面未回到50mL处的原因是火山石块吸附了2mL的水；
（3）火山石的质量：m=4.8g，
火山石的体积：V=56mL-50mL=6mL=6cm³，
火山石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4.8g}{6c{m}^{3}}$=0.8g/cm³；
（4）从设计的表格看出，存在的不足之处：①实验次数太少，②V₁、V₂、V₃、V₄无单位．
故答案为：（1）ρ=$\frac{m}{V}$；
（2）火山石块吸附了2mL的水；
（3）4.8；6；0.8；
（4）①实验次数太少；②V₁、V₂、V₃、V₄无单位．

点评 本题考查了测量火山石密度的测量原理、表格设计、密度的计算，难点在火山石体积的测量、也是易错点，另外读游码示数时要以游码左边缘对应的刻线为准．