Question

5．小刚同学想测出一个实心塑料球的密度，但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积．小刚设计了以下实验步骤：
A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示．记录塑料球质量为m；
B．把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V₁；
C．用细线在塑料球下系一个小铁块；
D．将系有小铁块的塑料球完全浸没水中，如图c所示，记录此时量筒的示数为V₂；
E．提起塑料球让小铁块单独浸没在水中，如图d所示，记录此时量筒的示数为V₃；
F．利用密度公式计算出塑料球的密度．
根据上述实验过程，回答下列问题．
（1）实验中使用天平测出塑料球的质量m=11.2g，塑料球的体积V=20cm³，计算出塑料球的密度ρ=0.56g/cm³．
（2）实际测得的塑料球密度将比真实值偏小，造成这一误差的原因是提起塑料球让小铁块单独浸没在水中，塑料球上面会沾有水，造成体积测量偏大．
（3）为了减小误差，其合理的操作顺序应为ABCEDF（填写字母序号）．

Answer 1

分析 （1）根据砝码和游码对应的刻度值计算塑料球的质量，读出塑料球和小铁块浸没水后水面到达的刻度，读出只有铁块浸没在水中时水面到达的刻度，求出塑料球的体积，根据密度公式计算物体的密度．
（2）根据体积的测量方法判断出体积的测量误差，得出密度的测量误差；
（3）根据本实验造成误差的原因调整实验步骤．

解答 解：（1）游码对应的刻度值，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的刻度值是1.2g．
塑料块的质量=砝码的质量+游码对应的刻度值=10g+1.2g=11.2g．
塑料球的体积=V₂-V₃=46ml-26ml=20ml=20cm³．
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{11.2g}{20c{m}^{3}}$=0.56g/cm³．
（2）提起塑料球让小铁块单独浸没在水中，塑料球上面会沾有水，造成体积测量偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知密度测量偏小；
（3）为了减小误差，应该首先用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图a所示．记录塑料球质量为m；然后把适量的水倒进量筒中如图b所示，记录此时水的体积为V₁；再用细线在塑料球下系一个小铁块；提起塑料球让小铁块单独浸没在水中，记录此时量筒的示数为V₃；再将系有小铁块的塑料球完全浸没水中，记录此时量筒的示数为V₂；最后利用密度公式计算出塑料球的密度．这样质量的测量是准确的，V₂-V₃-V₁，就是小球的体积，避免了因小球沾水而导致体积测量结果偏大的问题，故合理的操作顺序应为ABCEDF．
故答案为：（1）11.2；20；0.56；（2）偏小；提起塑料球让小铁块单独浸没在水中，塑料球上面会沾有水，造成体积测量偏大；（3）ABCEDF．

点评 测量固体的密度时，要测量固体的质量，再测量其体积（漂浮的用助沉法），根据密度公式求密度．