Question

20．同學(xué)們?yōu)榱藴y(cè)量一不沉于水的物體的密度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：①調(diào)節(jié)天平平衡②用天平測(cè)出物體的質(zhì)量m，示數(shù)如圖甲③在量筒中裝入適量的水，如圖乙；④讀出水的體積V₁；⑤用細(xì)線系住物體和鐵塊，將鐵塊浸沒在水中，如圖丙，讀出水和鐵塊的總體積；⑥將物體和鐵塊同時(shí)浸沒在水中，如圖丁，讀出水、鐵塊和物體的總體積V₃；

請(qǐng)回答以下問題：
（1）請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，將下面表格內(nèi)容填寫完整．

物理量	掛件的質(zhì)量m/g	水的體積 V1/cm3	水和鐵塊的 總體積V2/cm3	水、掛件和鐵塊的總體積V3/cm3	塑料的密度 ρ木/（g/cm-3）
數(shù)值		40

（2）小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)步驟中，有一步驟是多余的，這一步驟是④（填序號(hào)）．
（3）同學(xué)們經(jīng)過評(píng)估交流后，發(fā)現(xiàn)干物體具有吸水性，則所測(cè)密度應(yīng)大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）物體的實(shí)際密度．

Answer 1

分析 （1）掛件的質(zhì)量可由砝碼質(zhì)量和游碼所對(duì)的刻度值讀出．
由于掛件是不沉于水的，在測(cè)量其體積時(shí)要使用重物助沉法幫助測(cè)量休積．即先測(cè)出水和重物的體積，再將掛件和重物系好共同放入水中，測(cè)量出它們的總體積，最后用總體積減去水和重物的體積，就是掛件的體積，最后由質(zhì)量和體積計(jì)算密度．
（2）在使用助沉法時(shí)，不需要單獨(dú)測(cè)量出水的體積．
（3）干物體具有吸水性，測(cè)量其體積時(shí)，會(huì)因吸水而使量筒的示數(shù)變小，導(dǎo)致所測(cè)密度值變大．

解答 解：
（1）掛件的質(zhì)量由砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度值的質(zhì)量即m=10g+2g=12g．
從圖中讀出水和鐵塊的總體積為50cm³，水、掛件和鐵塊的總體積90cm³，則掛件的體積v=90cm³-50cm³=40cm³，掛件的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{12g}{40c{m}^{3}}$=0.3g/cm³．

物理量	掛件的質(zhì)量m/g	水的體積 V1/cm3	水和鐵塊的 總體積V2/cm3	水、掛件和鐵塊的總體積V3/cm3	塑料的密度 ρ木/（g/cm-3）
數(shù)值	12	40	50	90	0.3

（2）實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)掛件的體積時(shí)，由于掛件漂浮在水面上，要使掛件浸入水中可采用重物助沉法進(jìn)行．但不需要單獨(dú)測(cè)量水的體積，只需第一步測(cè)出水和重物的體積即可，再測(cè)出水、重物、掛件的總體積，就能算出掛件的體積．水的體積不需要測(cè)出．
（3）由于干物體具有吸水性，在測(cè)量它的體積時(shí)，它會(huì)因吸收水而使其體積測(cè)量值變�。�在質(zhì)量一定時(shí)，體積變小，則密度會(huì)變大．
故答案為：（1）見上表；（2）④；（3）大于．

點(diǎn)評(píng) 此題是考查固體密度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，但考查的是不沉于水的固體的密度測(cè)量，關(guān)鍵在于測(cè)物體的體積時(shí)要使用重物助沉法．要對(duì)此方法有所了解，會(huì)恰當(dāng)運(yùn)用．