Question

【題目】德化盛產(chǎn)陶瓷，小李同學(xué)想測量一塊不規(guī)則瓷片的密度。

(1)用調(diào)節(jié)好的天平測量瓷片的質(zhì)量，所用砝碼的個數(shù)和游碼的位置如圖1所示，則瓷片的質(zhì)量為_____g；

(2)他發(fā)現(xiàn)瓷片放不進量筒，改用如圖2所示的方法測瓷片的體積

a．往燒杯中加入適量的水，把瓷片浸沒，在水面到達的位置上作標(biāo)記，然后取出瓷片；

b．先往量筒裝入50mL的水，然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，讓水面到達標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖3所示，則測出瓷片的體積是_____ cm3。

(3)用密度公式計算出瓷片的密度ρ為_____g/cm3；

(4)根據(jù)以上步驟，你認為小李同學(xué)測出的瓷片密度值_____（選填“偏大”或“偏小”）。

(5)物理興趣活動小組的同學(xué)利用一只小玻璃杯、一個量筒和適量的水也測出瓷片密度，請你補充如下實驗（已知水的密度ρ水）：

①在量筒內(nèi)倒入V1的水；

②___________________________________；

③將瓷片放入小玻璃杯中，讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上，如圖乙所示，讀出此時體積記為V2；

④取出小玻璃杯，將瓷片沉沒在量筒內(nèi)的水中（如圖丙所示），此時水面與V3刻度線相平；

⑤瓷片的密度表達式為_____（用上述的物理量符號表示）。

Answer 1

【答案】32 24 1.33 偏小 讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上，讀出此時體積記為

【解析】

(1)物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度。

(2)讀數(shù)時視線要與凹液面的底部或凸液面的頂部相平，讀數(shù)前要看清量筒的分度值；由等量代換即可得出瓷片的體積。

(3)直接根據(jù)密度公式即可求出瓷片的密度。

(4)根據(jù)測量的質(zhì)量和體積分析即可。

(5)②不知道小玻璃杯的密度和體積，無法直接用密度變形公式來進行求解；所以要從玻璃杯漂浮在水面上這個漂浮條件入手分析；從實驗的前兩個步驟可以得到玻璃杯排開水的體積，即可求出玻璃杯所受浮力的大小；而物體漂浮在液體中時，所受浮力和自身重力相等，由此間接的求出玻璃杯的質(zhì)量。

⑤瓷片的密度用公式計算，因此必須得到瓷片的質(zhì)量和體積；由于瓷片放入小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上，瓷片的質(zhì)量等于②到③所排開的水的質(zhì)量，瓷片的體積等于丙圖水面指示的體積數(shù)值減去量筒中原有水的體積。

(1)[1]由圖甲可知，瓷片的質(zhì)量

m=20g+10g+2g=32g

(2)[2]由圖丙可知，量筒中液體的凹液面的底部與26mL刻度線相平，即量筒里剩余水的體積為26mL，則瓷片的體積

V=50mL26mL=24mL=24cm3

(3)[3]瓷片的密度

(4)[4]因為取出瓷片時，瓷片上會沾有水，因此倒入水的體積大于瓷片的體積，即測得的體積偏大，由可知，測量結(jié)果偏小。

(5)②[5]讓小玻璃杯漂浮在量筒內(nèi)的水面上，讀出此時體積記為。

⑤[6]由②③可知，瓷片排開水的體積

根據(jù)阿基米德原理可得，瓷片的質(zhì)量

由①④可知，瓷片的體積

則瓷片的密度