Question

同學(xué)們想測(cè)量開水瓶軟木塞的密度，于是切下一塊干軟木，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①調(diào)整天平橫梁平衡；
②用天平測(cè)出軟木塊的質(zhì)量m，示數(shù)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(xì)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(shí)浸沒在水中，如圖丁，讀出水、鐵塊和軟木塊的總體積V₃；
請(qǐng)回答以下問題：
（1）在步驟①中，發(fā)現(xiàn)天平指針偏向分度盤中央刻度線左側(cè)，則應(yīng)向

 

（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，將下面表格內(nèi)容填寫完整．

物理量	軟木塊的質(zhì)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(shù)值		40

（3）小紅同學(xué)發(fā)現(xiàn)在上述步驟中，有一步驟是多余的，這一步驟是

 

（填序號(hào)）．
（4）同學(xué)們經(jīng)過評(píng)估交流后，發(fā)現(xiàn)干軟木具有吸水性，則所測(cè)密度應(yīng)

 

（選填“大于”或“小于”）軟木的實(shí)際密度．

Answer 1

分析：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．軟木塊的質(zhì)量可由砝碼質(zhì)量和游碼所對(duì)的刻度值讀出．由于軟木塊是不沉于水的，在測(cè)量其體積時(shí)要使用重物助沉法幫助測(cè)量休積．即先測(cè)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(cè)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(zhì)量和體積計(jì)算密度．
在使用助沉法時(shí)，不需要單獨(dú)測(cè)量出水的體積．軟木具有吸水性，測(cè)量其體積時(shí)，會(huì)因吸水而使量筒的示數(shù)變小，導(dǎo)致所測(cè)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．要相使天平平衡，就要將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，相當(dāng)于增加右盤中的質(zhì)量．
（2）軟木塊的質(zhì)量由砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)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(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)軟件木塊的體積時(shí)，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(jìn)行．但不需要單獨(dú)測(cè)量水的體積，只需第一步測(cè)出水和重物的體積即可，再測(cè)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(cè)出．
（4）由于干軟木具有吸水性，在測(cè)量它的體積時(shí)，它會(huì)因吸收水而使其體積測(cè)量值變�。�在質(zhì)量一定時(shí)，體積變小，則密度會(huì)變大．
故答案為：（1）右；（2）12、50、90、0.3×10³；（3）④；（4）大于．

點(diǎn)評(píng)：此題是考查固體密度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)，但考查的是不沉于水的固體的密度測(cè)量，關(guān)鍵在于測(cè)物體的體積時(shí)要使用重物助沉法．要對(duì)此方法有所了解，會(huì)恰當(dāng)運(yùn)用．