Question

16．小明用天平、量筒和水等器材測干燥軟木塞（具有吸水性）的密度時，進行了下列操作：
（1）用調(diào)好的天平測出軟木塞的質(zhì)量M₁
（2）將適量的水倒入量筒中，讀出水面對應的示數(shù)V₁
（3）用細鐵絲將軟木塞浸沒在裝有水的量筒中，過段時間后，讀出水面對應的示數(shù)V₂
（4）將軟木塞從量筒中取出，直接用調(diào)節(jié)好的天平測出其質(zhì)量M₂
①指出小明操作的不規(guī)范之處．
②對具有吸水性物質(zhì)的體積測量提出一種改進方法．
③測得M₁為6g，V₁為370立方厘米，V₂為400立方厘米，M₂為16g．求干燥軟木塞的密度．請問軟木塞密度0.15g/cm³怎么算的．

Answer 1

分析 （1）托盤天平在使用規(guī)則中提到“潮濕物品不能直接放入托盤秤量”；固體體積的測量多種多樣：有的用壓入法或懸重法、多的微小物體可直接放入量筒使上面為平面來測體積、吸水性的多用排油法或排沙法，若用排水法，需算吸水的體積等（本題就要考慮吸水體積）．
（2）先算出被軟木塞吸掉的水的體積，再加上量筒中變化的體積即為軟木塞的真實體積，最后利用密度公式即可算出干燥軟木塞的密度．

解答 解：①小明操作的不規(guī)范之處：用天平時，潮濕的物品和有腐蝕性藥品不能直接放到天平的托盤上，應在兩盤上放同樣的白紙或同樣的燒杯進行測量．
②軟木塞放入水中后，因其具有吸水性，導致液面下降，所測體積偏小，為避免這一影響，測體積前應讓軟木塞吸足水，或可在具有吸水性的物質(zhì)的外部包一層薄保鮮膜，或采用排沙法測體積．
③軟木塞的質(zhì)量M₁=6g，
量筒中排開水的體積V_排=400cm³-370cm³=30cm³
軟木塞吸走水的質(zhì)量m_吸=M₂-M₁=16g-6g=10g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，軟木塞吸走水的體積V_吸=$\frac{{m}_{吸}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{10g}{1g/c{m}^{3}}$=10cm³，
軟木塞的體積V_木=30cm³+10cm³=40cm³，
干燥軟木塞的密度ρ=$\frac{m}{{V}_{木}}$=$\frac{6g}{40c{m}^{3}}$=0.15g/cm³，
答：①小明操作的不規(guī)范之處在于將潮濕的軟木塞直接放在天平上稱量；②吸水性物質(zhì)放入水中，吸足水后，再放入裝有水的量筒中測出體積；③見解答部分．

點評 本題最容易犯的錯誤是誤以為軟木塞的體積就等于量筒中體積的變化，軟木塞具有吸水性，故軟木塞的體積等于量筒中排開水的體積與被吸掉水的體積之和．