小红想测出一个实心小木球的密度.但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小红设计了以下实验步骤:
(a)把适量的水倒进量筒中如图a所示,记录此时水的体积为V1;
(b)把小铁块单独放入水中静止时如图b所示,记录此时量筒中水面的示数为?V2;
(c)用细线将小木球系在小铁块上,放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒中水面的示数为V3;
(d)从水中取出小木球,用天平测量质量,天平平衡时如图d所示,记录小木球质量为m;
(e)利用密度公式计算出结果.
(1)将托盘天平放在水平台上,将游码移到标尺的左端,发现指针偏左,则应向______调节天平平衡螺母,使天平平衡;实验中使用天平测出木球的质量m=______g,木球的体积V=______cm3,计算出小木球的密度ρ木=______kg/m3.此值比木球密度的真实值要______(选填“偏大”或“偏小”),原因是______.
(2)实验后,她总结经验,发现了误差较大的原因,而后思考出:如果不用天平,只在c步骤后增加一个步骤也可以测出小木球的密度.请你写出这个步骤______.
根据你补充的步骤,写出计算小木球密度的表达式______.(均用字母表示,水的密度为ρ水)
网友回答
解:
(1)调节天平平衡过程中,指针偏向分度盘的左侧,所以应该向右调节平衡螺母;
木球的质量为m=10g+1.2g=11.2g,木球的体积为V=46cm3-26cm3=20cm3,
木球的密度ρ===0.56g/cm3=0.56×103kg/m3;
因为木块在浸入水中时会吸水,再测质量时会造成质量偏大,由公式ρ=知:密度测量结果偏大;
(2)利用漂浮条件,可用排水质量来替代木球质量,再利用密度公式同样可测出木球的密度.
需增加的步骤为将小木球放入量筒内使其漂浮在水面上,读出量筒示数V4;
木球的质量=漂浮时排开水的质量=(V4-V1)?ρ水,木球的体积=V2-V3,代入密度的公式可得,ρ木=?ρ水.
故