Question

【题目】德化盛产陶瓷，小李同学想测量一块不规则瓷片的密度。

(1)用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图1所示，则瓷片的质量为_____g；

(2)他发现瓷片放不进量筒，改用如图2所示的方法测瓷片的体积

a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；

b．先往量筒装入50mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图3所示，则测出瓷片的体积是_____ cm3。

(3)用密度公式计算出瓷片的密度ρ为_____g/cm3；

(4)根据以上步骤，你认为小李同学测出的瓷片密度值_____（选填“偏大”或“偏小”）。

(5)物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水也测出瓷片密度，请你补充如下实验（已知水的密度ρ水）：

①在量筒内倒入V1的水；

②___________________________________；

③将瓷片放入小玻璃杯中，让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，如图乙所示，读出此时体积记为V2；

④取出小玻璃杯，将瓷片沉没在量筒内的水中（如图丙所示），此时水面与V3刻度线相平；

⑤瓷片的密度表达式为_____（用上述的物理量符号表示）。

Answer 1

【答案】32 24 1.33 偏小 让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，读出此时体积记为

【解析】

(1)物体的质量=砝码的质量+游码对应的刻度。

(2)读数时视线要与凹液面的底部或凸液面的顶部相平，读数前要看清量筒的分度值；由等量代换即可得出瓷片的体积。

(3)直接根据密度公式即可求出瓷片的密度。

(4)根据测量的质量和体积分析即可。

(5)②不知道小玻璃杯的密度和体积，无法直接用密度变形公式来进行求解；所以要从玻璃杯漂浮在水面上这个漂浮条件入手分析；从实验的前两个步骤可以得到玻璃杯排开水的体积，即可求出玻璃杯所受浮力的大小；而物体漂浮在液体中时，所受浮力和自身重力相等，由此间接的求出玻璃杯的质量。

⑤瓷片的密度用公式计算，因此必须得到瓷片的质量和体积；由于瓷片放入小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，瓷片的质量等于②到③所排开的水的质量，瓷片的体积等于丙图水面指示的体积数值减去量筒中原有水的体积。

(1)[1]由图甲可知，瓷片的质量

m=20g+10g+2g=32g

(2)[2]由图丙可知，量筒中液体的凹液面的底部与26mL刻度线相平，即量筒里剩余水的体积为26mL，则瓷片的体积

V=50mL26mL=24mL=24cm3

(3)[3]瓷片的密度

(4)[4]因为取出瓷片时，瓷片上会沾有水，因此倒入水的体积大于瓷片的体积，即测得的体积偏大，由可知，测量结果偏小。

(5)②[5]让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上，读出此时体积记为。

⑤[6]由②③可知，瓷片排开水的体积

根据阿基米德原理可得，瓷片的质量

由①④可知，瓷片的体积

则瓷片的密度