小林同学想测出一个实心木球的密度。但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤:
A .把适量的水倒进量筒中如图( a )所示,记录此时水的体积为 V 1 ;
B .用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图( b )所示,记录此时量筒的示数为 V 2 ;
C .把小铁块单独放入水中静止时如图 c 所示,记录此时量筒的示数为 V 3 ;
D .从水中取出小木球,擦干后用天平测量质量,天平平衡时如图( d )所示,记录小木球质量为 m;
E .利用密度公式计算出结果。
( 1 )用天平测出木球的质量 m= _____ g ,木球的体积 V= _____ cm 3 ,计算出小木球的密度 ρ 木 = _____ g/cm 3 .此值要比真实值 _____ (选填 “ 偏大 ” 或 “ 偏小 ”)。
( 2 )实验后总结,小林发现用天平测量的误差较大。如不用天平,只需 D 替换成: _____ ,剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为 V 4
请你根据以上各测量量写出计算小木球密度的表达式: ρ 木 = _____ (已知水的密度为 ρ 水 )。
11.2 20 0.56 偏小 剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为 V 4
【解析】 解:( 1 )由图 d 知,标尺的分度值为 0.2g ,木球的质量 m=10g+1.2g=11.2g;
量筒的分度值为 2ml ,由图 b 知, V 2 =46cm 3 ,由图 c 知, V 3 =26cm 3 ,所以木球的体积 V=V 2 ﹣ V 3 =46cm 3 ﹣ 26cm 3 =20cm 3 ;
则 ;
木球取出,沾了水,导致体积偏大,密度偏小,由公式 知:密度测量结果偏小;
( 2 )剪断细线让小木球在水中处于漂浮状态(或静止后),静止时记录此时量筒中水面的示数为 V 4 ;
木球漂浮时,浮力等于重力,所以 m=m 排 =ρ 水 ( V 4 ﹣ V 3 );
V=V 2 ﹣ V 3 ;
则 。