Question

5．小剛同學想測出一個實心塑料球的密度，但是發現塑料球放在水中會漂浮在水面上，無法測出它的體積．小剛設計了以下實驗步驟：
A．用天平測量塑料球的質量，天平平衡時如圖a所示．記錄塑料球質量為m；
B．把適量的水倒進量筒中如圖b所示，記錄此時水的體積為V₁；
C．用細線在塑料球下系一個小鐵塊；
D．將系有小鐵塊的塑料球完全浸沒水中，如圖c所示，記錄此時量筒的示數為V₂；
E．提起塑料球讓小鐵塊單獨浸沒在水中，如圖d所示，記錄此時量筒的示數為V₃；
F．利用密度公式計算出塑料球的密度．
根據上述實驗過程，回答下列問題．
（1）實驗中使用天平測出塑料球的質量m=11.2g，塑料球的體積V=20cm³，計算出塑料球的密度ρ=0.56g/cm³．
（2）實際測得的塑料球密度將比真實值偏小，造成這一誤差的原因是提起塑料球讓小鐵塊單獨浸沒在水中，塑料球上面會沾有水，造成體積測量偏大．
（3）為了減小誤差，其合理的操作順序應為ABCEDF（填寫字母序號）．

Answer 1

分析 （1）根據砝碼和游碼對應的刻度值計算塑料球的質量，讀出塑料球和小鐵塊浸沒水后水面到達的刻度，讀出只有鐵塊浸沒在水中時水面到達的刻度，求出塑料球的體積，根據密度公式計算物體的密度．
（2）根據體積的測量方法判斷出體積的測量誤差，得出密度的測量誤差；
（3）根據本實驗造成誤差的原因調整實驗步驟．

解答 解：（1）游碼對應的刻度值，標尺每一個大格代表1g，每一個小格代表0.2g，游碼對應的刻度值是1.2g．
塑料塊的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度值=10g+1.2g=11.2g．
塑料球的體積=V₂-V₃=46ml-26ml=20ml=20cm³．
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{11.2g}{20c{m}^{3}}$=0.56g/cm³．
（2）提起塑料球讓小鐵塊單獨浸沒在水中，塑料球上面會沾有水，造成體積測量偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知密度測量偏小；
（3）為了減小誤差，應該首先用天平測量塑料球的質量，天平平衡時如圖a所示．記錄塑料球質量為m；然后把適量的水倒進量筒中如圖b所示，記錄此時水的體積為V₁；再用細線在塑料球下系一個小鐵塊；提起塑料球讓小鐵塊單獨浸沒在水中，記錄此時量筒的示數為V₃；再將系有小鐵塊的塑料球完全浸沒水中，記錄此時量筒的示數為V₂；最后利用密度公式計算出塑料球的密度．這樣質量的測量是準確的，V₂-V₃-V₁，就是小球的體積，避免了因小球沾水而導致體積測量結果偏大的問題，故合理的操作順序應為ABCEDF．
故答案為：（1）11.2；20；0.56；（2）偏小；提起塑料球讓小鐵塊單獨浸沒在水中，塑料球上面會沾有水，造成體積測量偏大；（3）ABCEDF．

點評 測量固體的密度時，要測量固體的質量，再測量其體積（漂浮的用助沉法），根據密度公式求密度．