题目内容

19.蓓蓓用量筒、溢水杯,小烧杯,水和细铁丝等实验器材完成了对一个塑料球密度的测量,请你根据如图所示的实验情景,把相应的数据填入下面的表格中.
图(1)把小球轻轻地放入盛满水的溢水杯中,小球漂浮时,溢出的水流到小烧杯中.
图(2)把小烧杯中的水倒入量筒中.测得水的体积为V1.
图(3)用细铁丝把漂浮的小球压入水中,小球浸没时,溢出的水再次流到小烧杯中.
图(4)再把小烧杯中的水倒入情景(2)的量筒中.测得水的体积为V2.
小球漂浮时
的排水体积
V1/cm3
小球浸没时
的排水体积
V2/cm3
小球的质量
m球/g
小球的密度
ρ/kg×m-3
1824180.75×103
【拓展】(1)若在图步骤1中放入小球漂浮之前水没有装满,则会造成测得的小球密度比真实值偏小(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
(2)在步骤3中,假设溢水口堵住,整个过程中水没有溢出,则将小球用细铁丝完全压入水中与没放小球前对比,烧杯底部受到的水的压强增大了24pa(已知烧杯的底面积为100cm2)

分析 从量筒中可读出小球漂浮和完全浸没时的排水体积,根据漂浮时浮力等于自重,而浮力同时还等于排开的水重,可得出小球的质量,再根据小球完全浸没时的排水体积就是小球的体积,可求出小球的密度.
拓展:(1)放入小球漂浮之前水没有装满,排开水的体积偏小,排开水的质量减小,小球的质量较小,则会造成测得的小球密度偏小;
(2)根据V=sh算出增加的高度,根据p=ρg△h算出增加的压强.

解答 解:读左图中量筒的示数可得小球漂浮时排水体积V1=18cm3;
读右中量筒的示数可得,小球浸没时的排水体积,也就是小球的体积V2=24cm3;
小球的质量等于它漂浮时排开水的质量m=ρ水V1=1.0g/cm3×18cm3=18g;
小球的密度ρ=$\frac{m}{{V}_{2}}$=$\frac{18g}{24c{m}^{3}}$=0.75g/cm3=0.75×103kg/m3.
拓展:(1)放入小球漂浮之前水没有装满,排开水的体积偏小,排开水的质量减小,小球的质量较小,根据ρ=$\frac{m}{V}$知密度偏小;
(2)将小球用细铁丝完全压入水中增加的水的体积为24cm3,
增加的水的深度:△h=$\frac{V}{S}$=$\frac{24c{m}^{3}}{100c{m}^{2}}$=0.24cm=2.4×10-3m;
烧杯底部受到的水的压强增大:
△p=ρg△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×2.4×10-3m=24Pa.
故答案为:见表格

小球漂浮时
的排水体积
V1/cm3
小球浸没时
的排水体积
V2/cm3
小球的质量
m球/g
小球的密度
ρ/kg/m3
1824180.75×103
(1)偏小;(2)24.

点评 解决此题要把握住两个关键,一是利用漂浮条件求出小球的质量;二是利用完全浸没时的体积求出小球的体积,进而求出小球的密度.

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