Question

13．如圖所示，是小明測量開水瓶軟木塞密度的實驗示意圖．

實驗步驟：A．調(diào)整天平橫梁平衡．   B．用天平測出軟木塊的質(zhì)量m．
C．向量筒中裝入適量的水．         D．讀出水的體積V₁．
E．用細線系住軟木塞和鐵塊，將鐵塊浸沒在水中，讀出水和鐵塊的總體積V₂．
F．將軟木塞和鐵塊同時浸沒在水中，讀出水、鐵塊和軟木塞的總體積V₃．
（1）步驟A中發(fā)現(xiàn)天平指針偏向分度盤中央刻度線左側(cè)，應(yīng)向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）根據(jù)實驗示意圖和步驟中的標注，將表格填寫完整．

測量值	軟木塞的質(zhì)量m/g	水的體積V1/cm3	水和鐵塊的體積V2/cm3	水、軟木塞和鐵塊的總體積V3/cm3	軟木的密度 ρ木/（kg•m-3）
數(shù)據(jù)		40

（3）反思實驗過程，發(fā)現(xiàn)有一步驟是多余的，此步驟是D （填序號）．
（4）考慮到軟木塞的吸水性，實際測得密度應(yīng)大于（選填“大于”或“小于”）實際密度．

Answer 1

分析 （1）天平指針的偏轉(zhuǎn)方向和平衡螺母的調(diào)節(jié)方向是相反的．
（2）軟木塞的質(zhì)量可由砝碼質(zhì)量和游碼所對的刻度值讀出．由于軟木塞是不沉于水的，在測量其體積時要使用重物助沉法幫助測量休積．即先測出水和重物的體積，再將軟木塞和重物系好共同放入水中，測量出它們的總體積，最后用總體積減去水和重物的體積，就是軟木塞的體積，最后由質(zhì)量和體積計算密度．
（3）在使用助沉法時，不需要單獨測量出水的體積．
（4）軟木具有吸水性，測量其體積時，會因吸水而使量筒的示數(shù)變小，導(dǎo)致所測密度值變大．

解答 解：（1）天平指針偏向分度盤中央刻度線左側(cè)，說明左側(cè)的質(zhì)量大了．要想使天平平衡，就要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，相當于增加右側(cè)的質(zhì)量．
（2）軟木塞的質(zhì)量由砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度值的質(zhì)量即m=10g+2g=12g．
從圖中讀出水和鐵塊的總體積為50cm³，水、軟木塞和鐵塊的總體積90cm³，
則軟木塞的體積V=V₃-V₂=90cm³-50cm³=40cm³，
軟木塞的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{12g}{40c{m}^{3}}$=0.3g/cm³=0.3×10³kg/m³．
（3）實驗步驟中測軟木塞的體積時，由于軟木塞漂浮在水面上，要使軟木塞浸入水中可采用重物助沉法進行．但不需要單獨測量水的體積，只需測出水和重物的體積，再測出水、重物、軟木塞的總體積，就能算出軟木塞的體積，所以D步驟是多余的．
（4）由于干軟木具有吸水性，在測量它的體積時，它會因吸收水而使其體積測量值變小；在質(zhì)量一定時，體積變小，則實際測得密度會變大．
故答案為：（1）右；（2）

測量值	軟木塞的質(zhì)量m/g	水的體積V1/cm3	水和鐵塊的體積V2/cm3	水、軟木塞和鐵塊的總體積V3/cm3	軟木的密度 ρ木/（kg•m-3）
數(shù)據(jù)	12	40	50	90	300

（3）D；（4）大于．

點評 此題是考查固體密度的測量實驗，但考查的是不沉于水的固體的密度測量以及測量誤差的分析，關(guān)鍵在于測物體的體積時要使用重物助沉法，要對此方法有所了解，同時根據(jù)固體材料特點，對測量結(jié)果的偏差作出判斷．