Question

19．蓓蓓用量筒、溢水杯，小燒杯，水和細(xì)鐵絲等實(shí)驗(yàn)器材完成了對(duì)一個(gè)塑料球密度的測(cè)量，請(qǐng)你根據(jù)如圖所示的實(shí)驗(yàn)情景，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)填入下面的表格中．
圖（1）把小球輕輕地放入盛滿水的溢水杯中，小球漂浮時(shí)，溢出的水流到小燒杯中．
圖（2）把小燒杯中的水倒入量筒中．測(cè)得水的體積為V₁．
圖（3）用細(xì)鐵絲把漂浮的小球壓入水中，小球浸沒時(shí)，溢出的水再次流到小燒杯中．
圖（4）再把小燒杯中的水倒入情景（2）的量筒中．測(cè)得水的體積為V₂．

小球漂浮時(shí) 的排水體積 V1/cm3	小球浸沒時(shí) 的排水體積 V2/cm3	小球的質(zhì)量 m球/g	小球的密度 ρ/kg×m-3
18	24	18	0.75×103

【拓展】（1）若在圖步驟1中放入小球漂浮之前水沒有裝滿，則會(huì)造成測(cè)得的小球密度比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）
（2）在步驟3中，假設(shè)溢水口堵住，整個(gè)過程中水沒有溢出，則將小球用細(xì)鐵絲完全壓入水中與沒放小球前對(duì)比，燒杯底部受到的水的壓強(qiáng)增大了24pa（已知燒杯的底面積為100cm²）

Answer 1

分析 從量筒中可讀出小球漂浮和完全浸沒時(shí)的排水體積，根據(jù)漂浮時(shí)浮力等于自重，而浮力同時(shí)還等于排開的水重，可得出小球的質(zhì)量，再根據(jù)小球完全浸沒時(shí)的排水體積就是小球的體積，可求出小球的密度．
拓展：（1）放入小球漂浮之前水沒有裝滿，排開水的體積偏小，排開水的質(zhì)量減小，小球的質(zhì)量較小，則會(huì)造成測(cè)得的小球密度偏��；
（2）根據(jù)V=sh算出增加的高度，根據(jù)p=ρg△h算出增加的壓強(qiáng)．

解答 解：讀左圖中量筒的示數(shù)可得小球漂浮時(shí)排水體積V₁=18cm³；
讀右中量筒的示數(shù)可得，小球浸沒時(shí)的排水體積，也就是小球的體積V₂=24cm³；
小球的質(zhì)量等于它漂浮時(shí)排開水的質(zhì)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沒有裝滿，排開水的體積偏小，排開水的質(zhì)量減小，小球的質(zhì)量較小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$知密度偏��；
（2）將小球用細(xì)鐵絲完全壓入水中增加的水的體積為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；
燒杯底部受到的水的壓強(qiáng)增大：
△p=ρg△h=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2.4×10^-3m=24Pa．
故答案為：見表格

小球漂浮時(shí) 的排水體積 V1/cm3	小球浸沒時(shí) 的排水體積 V2/cm3	小球的質(zhì)量 m球/g	小球的密度 ρ/kg/m3
18	24	18	0.75×103

（1）偏��；（2）24．

點(diǎn)評(píng) 解決此題要把握住兩個(gè)關(guān)鍵，一是利用漂浮條件求出小球的質(zhì)量；二是利用完全浸沒時(shí)的體積求出小球的體積，進(jìn)而求出小球的密度．