Question

7．小华测量一个实心玻璃球的密度，所用实验器材和操作步骤是：第一步，如图甲所示，先将两个完全相同的烧杯分别放置在已调好的天平左右两个托盘中，再将玻璃球放入左盘烧杯中，同时向右盘烧杯中倒入一定量的水，并用滴管小心增减，直至天平平衡．第二步，将右盘烧杯中的水倒入量筒，量筒示数如图乙所示，则水的体积为10mL．第三步，用细线拴好玻璃球，轻放入量筒中，此时玻璃球和水的总体积如图丙所示（细线体积可忽略）．由实验中测得的数据，小华得出实心玻璃球的密度为1.25×10³Kg/m³．按照小华同学的测量步骤，最终的测量值与真实值相比偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）

Answer 1

分析 （1）①在进行量筒的读数时，注意量筒的分度值，视线与液面的凹底相平；
②小球的质量与水的质量相等，利用m=ρV求出水的质量即为玻璃球的质量；
③读出丙中的体积，然后减去水的体积即为玻璃球的体积，根据密度公式求出玻璃球的密度；
（2）玻璃球的质量和烧杯内的水的质量相等，烧杯内的水不能全部倒入量筒，测量水的体积偏小，求出的质量偏小，求出的密度偏小．

解答 解：（1）由第一步知，小球的质量与烧杯中水的质量相等；
由图乙知，量筒的分度值为1ml，水的体积为10ml；
小球的质量m=m_水=ρ_水V_水=1g/cm³×10cm³=10g；
由图丙知，小球和水的体积为18ml，所以小球的体积V=18cm³-10cm³=8cm³；
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{10g}{8c{m}^{3}}$=1.25×10³kg/m³．
（2）实验中，再将烧杯中的水倒入量筒中时，
因烧杯壁粘水而使烧杯中的水不能全部倒入量筒，
致使测量的水总体积偏小，水的总质量偏小，玻璃球的质量偏小，算出的密度偏小．
故答案为：10；1.25×10³；偏小．

点评 此题是测量玻璃球的密度实验，注意等效替代法在实验中的应用，同时考查了量筒的读数及密度的计算，对于固体和液体密度测量过程中，关于测量值偏大或偏小的问题分析是个难点，一定明确质量和体积哪个是准确的，通过另一个的偏大或偏小判断密度的偏大或偏小．