Question

2．长、宽、高分别是10cm、10cm、5cm的铁块和土壤，放入大烧杯中注水至浸没为止．往放铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲所示的水，往放土壤烧杯中加了3个满量筒和图乙所示的水，请回答：

（1）倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别是多少？
（2）计算实验土壤中空气体积分数．

Answer 1

分析 （1）由图可知量筒的量程和分度值，满量筒水的体积和其量程相等，根据分度值读出甲乙量筒内水的体积，然后求出倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水的体积；
（2）知道长、宽、高可求土壤的体积，土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水即为空气的体积，空气的体积和土壤的体积之比即为土壤中空气体积分数．

解答 解：（1）由图可知，量筒的量程为200mL，分度值为10mL，
图甲中量筒内水的体积为50mL，图乙中量筒内水的体积为150mL，
因往放铁块烧杯中加了3个满量筒和图甲所示的水，往放土壤烧杯中加了3个满量筒和图乙所示的水，
所以，倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别为：
V_铁水=3×200mL+50mL=650mL，V_土水=3×200mL+150mL=750mL；
（2）土壤的体积：
V_土=10cm×10cm×5cm=500cm³，
因土壤中有空气，空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，
所以，空气的体积：
V_空=V_土水-V_铁水=750mL-650mL=100mL=100cm³，
则土壤中空气体积分数为$\frac{100c{m}^{3}}{500c{m}^{3}}$×100%=20%．
答：（1）倒入放铁块烧杯中和放土壤烧杯中的水分别是650mL、750mL；
（2）实验土壤中空气体积分数为20%．

点评 本题重点考查了量筒的读数和单位的换算，关键是知道土壤中空气的体积等于土壤中烧杯比铁块中烧杯多加的水，要注意单位的换算．