Question

17．下面是小明利用天平和量筒測量一石塊密度的實驗過程．
（1）實驗過程：用調好的天平測大理石的質量，當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時，天平平衡，則此大理石的質量是43.2g．
（2）在量筒內裝有一定量的水，該大理石放入前、后的情況如圖乙所示，則大理石的體積是15cm³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
（3）大理石放在水中時會吸水，由此判斷，用此測量方法測得的密度值與它的真實值相比偏大（選填“偏大”“偏小”或“一樣大”）．

Answer 1

分析 （1）用天平測物體質量時，物體的質量等于砝碼的質量加上游碼所對刻度；
（2）根據量筒的讀數方法（視線要與液面的底部相平），讀出小石塊和水的總體積V₂，小石塊的體積V=V₂-V₁，根據密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$求出大理石的密度．
（3）因為測量大理石用的是排水法，而大理石放在水中時會吸水，會影響體積的測量值，據此分析．

解答 解：
（1）根據天平的讀數方法，小石塊的質量：m=20g+20g+3.2g=43.2g；
（2）根據量筒的讀數方法，量筒中水的體積：V₁=30mL=30cm³，
量筒小石塊和水的總體積：V₂=45mL=45cm³，
小石塊的體積：V=V₂-V₁=45cm³-30cm³=15cm³．
小石塊（大理石）的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g∕cm³=2.88×10³kg∕m³；
（3）大理石放在水中時會吸水，使得測量時小石塊和水的總體積V₂減小，而小石塊的體積V=V₂-V₁，從而使得小石塊的測量值偏小，根據ρ=$\frac{m}{V}$可知密度的測量值偏大．
故答案為：（1）43.2；（2）15；2.88×10³；（3）偏大．

點評 測固體密度的基本方法：是①用天平測出固體的質量m；②在量筒中倒入適量水，讀出體積為V₁； ③將固體浸沒在量筒的水中，讀出液面刻度讀數為V₂；所測固體的體積：V=V₂-V₁，最后理由密度公式計算出密度值．