Question

同學們想測量開水瓶軟木塞的密度，于是切下一塊干軟木，進行了實驗，實驗步驟如下：
①調整天平橫梁平衡；
②用天平測出軟木塊的質量m，示數如圖甲；
③在量筒中裝入適量的水，如圖乙；
④讀出水的體積V₁；
⑤用細線系住軟木塊和鐵塊，將鐵塊浸沒在水中，如圖丙，讀出水和鐵塊的總體積V₂；
⑥將軟木塊和鐵塊同時浸沒在水中，如圖丁，讀出水、鐵塊和軟木塊的總體積V₃；
請回答以下問題：
（1）在步驟①中，發現天平指針偏向分度盤中央刻度線左側，則應向

 

（選填“左”或“右”）調節平衡螺母．
（2）請根據上述實驗步驟，將下面表格內容填寫完整．

物理量	軟木塊的質量 m/g	水的體積 V1/cm3	水和鐵塊的 總體積V2/cm3	水、軟木塊和鐵塊 的總體積V3/cm3	軟木的密度 ρ木/（kg?m-3）
數值		40

（3）小紅同學發現在上述步驟中，有一步驟是多余的，這一步驟是

 

（填序號）．
（4）同學們經過評估交流后，發現干軟木具有吸水性，則所測密度應

 

（選填“大于”或“小于”）軟木的實際密度．

Answer 1

分析：天平指針的偏轉方向和平衡螺母的調節方向是相反的．軟木塊的質量可由砝碼質量和游碼所對的刻度值讀出．由于軟木塊是不沉于水的，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，再將軟木塊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，就是軟木塊的體積，最后由質量和體積計算密度．
在使用助沉法時，不需要單獨測量出水的體積．軟木具有吸水性，測量其體積時，會因吸水而使量筒的示數變小，導致所測密度值變大．

解答：解：（1）天平指針偏向分度盤中央刻度線左側，說明左側的質量大了．要相使天平平衡，就要將平衡螺母向右調節，相當于增加右盤中的質量．
（2）軟木塊的質量由砝碼的質量加上游碼所對刻度值的質量即m=10g+2g=12g．
從圖中讀出水和鐵塊的總體積為50cm³，水、軟木塊和鐵塊的總體積90cm³，則軟木塊的體積v=90cm³-50cm³=40cm³，軟木塊的密度ρ= 

m

v

=

12g

40 cm3

≈0.3g/cm3=0.3×10³kg/m ³．
（3）實驗步驟中測軟件木塊的體積時，由于軟木塊漂浮在水面上，要使軟木塊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，只需第一步測出水和重物的體積即可，再測出水、重物、軟木塊的總體積，就能算出軟木塊的體積．水的體積不需要測出．
（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．在質量一定時，體積變小，則密度會變大．
故答案為：（1）右；（2）12、50、90、0.3×10³；（3）④；（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，關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，會恰當運用．