Question

6．小明利用托盘天平、量筒、烧杯和水来测量一正方体金属块的密度．实验步骤如下：
A．用细线将金属块拴好，轻轻放入量筒内的水中，测出水和金属块的总体积V_总．
B．计算金属块的密度．
C．往量筒中倒入适量的水，测出水的体积V_水．
D．用天平称出金属块的质量m．
（1）述实验步骤的正确顺序是DCAB．
（2）为记录实验数据，小明设计了实验记录表格（如表）．当记录实验数据时，发现表格少设计了一项，该项是水和金属块的总体积．

物理量 实验次数	金属块的质量 m/g	量筒内水的体积V/mL	金属块的体积 V/mL	金属块的密度 ρ/（g/cm3）

（3）当天平平衡时，盘中砝码和游码如图甲，该金属块放入量筒前、后的情况如图乙、丙所示，则金属块的体积是20cm³，此金属块的密度是3.6×10³kg/m³．
（4）出“往量筒中倒入适量的水”中“适量”的确切含义：①水能将金属块浸没；②水和金属块的总体积不超过量筒的量程．
（5）实验中，如果小明没有将游码完全调到零刻线就开始调节天平平衡，然后测量小石块的质量，再测小石块的体积．那么他最后测得的小石块的密度比真实值偏大（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）．
（6）小明在评估实验过程时想到：测量本实验中金属块的体积，如果不用量筒和水，而用刻度尺这一测量工具，测出金属块的边长，就可以算出金属块的体积，这样实验过程将更为简便．

Answer 1

分析 （1）测固体的密度，先测质量，再测水的体积，最后测水和固体的总体积；
（2）设计实验数据表格时，缺少了水和金属块的总体积；
（3）被测物体的质量等于砝码质量加游码示数；石块的体积等于石块和水的总体积减水的体积；已知质量和体积，运用密度公式可算出石块密度；
（4）量筒中的水不可过多或过少；
（5）游码没有调零就调节天平横梁平横，实际上零刻度右移，但是读数时还是按照原来的零刻度读数，质量测量值偏大，体积不变，可以判断密度测量值和真实值的关系；
（6）长度测量应保留一位估计值，正方体的体积等于边长的三次方．

解答 解：（1）测量石块的密度，实验步骤如下：
D．用天平称出石块的质量m．
C．往量筒中倒入适量的水，测出水的体积V_水．
A．用细线将石块拴好，轻轻放入量筒内的水中，测出水和石块的总体积V_总．
B．计算石块的密度．
即实验步骤的顺序应调整为：DCAB
（2）记录实验数据时，表格少设计了一项是水和金属块的总体积；
（3）①由图可知，砝码质量为70g，游码示数为2g，故石块的质量为m=70g+2g=72g；②由图可知，水与石块的总体积为40mL即40cm³，故石块体积V=40cm³-20cm³=20cm³；③故石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{72g}{20c{m}^{3}}$=3.6g/cm³=3.6×10³kg/m³；
（4）量筒中的水不可太少，水能将金属块浸没，同样水不可太多，水和金属块的总体积不超过量筒的量程，水面超过最大刻度线时无法读数；
（5）游码没有调零就调节天平横梁平横，实际上零刻度右移，但是读数时还是按照原来的零刻度读数，质量测量值偏大，体积不变，石块的测量值比真实值偏大．
（6）测量本实验中金属块的体积，如果不用量筒和水，而用刻度尺这一测量工具，测出金属块的边长，就可以算出金属块的体积；
故答案为：（1）DCAB；（2）水和金属块的总体积；（3）20；3.6×10³；（4）水能将金属块浸没；水和金属块的总体积不超过量筒的量程；（5）偏大；（6）刻度尺；边长．

点评 测量固体的密度是初中重要的实验，用天平和量筒测量固体密度是最简单，最常见的类型．