Question

17．小夢(mèng)在使用肥皂洗衣服時(shí)，發(fā)現(xiàn)肥皂可以沉入水底，粗略知道了肥皂的密度大于水的密度，他想知道肥皂的密度究竟有多大？于是就把一小塊肥皂帶到學(xué)校，借助學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的器材，測(cè)肥皂的密度．
（1）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平橫梁水平平衡后，稱量肥皂的質(zhì)量，放在右盤中的砝碼和標(biāo)尺上游碼的位置如圖甲所示時(shí)，天平橫梁水平平衡，則肥皂的質(zhì)量為42g
（2）用量筒和水測(cè)量肥皂的體積時(shí)，如圖乙所示，則肥皂的體積是20cm³．肥皂的密度是2.1×10³kg/m³．
（3）小夢(mèng)認(rèn)為小夢(mèng)測(cè)量體積的方法不合理，理由是浸泡后肥皂的體積易發(fā)生變化，使測(cè)得的密度不準(zhǔn)確．于是他僅用天平、小刀、刻度尺，就測(cè)出了肥皂的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用小刀將肥皂切成正方體；
②用調(diào)好的天平測(cè)出正方體肥皂快的m；
③用刻度尺測(cè)量正方體肥皂的棱長(zhǎng)l；
④肥皂密度的表達(dá)式ρ=$\frac{m}{{l}^{3}}$（用測(cè)量的物理符號(hào)表示）

Answer 1

分析 （1）天平平衡時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（2）根據(jù)量筒的讀數(shù)方法正確讀出肥皂的體積；利用密度公式求出肥皂的密度．
（3）浸泡后肥皂的體積易發(fā)生變化，根據(jù)密度公式分析．
用小刀將肥皂切成正方體，測(cè)得其棱長(zhǎng)，然后求得其體積；
用調(diào)好的天平測(cè)出正方體肥皂塊的質(zhì)量m；然后利用密度公式求得肥皂的密度即可．

解答 解：（1）游碼標(biāo)尺的分度值是0.2g，金屬塊的質(zhì)量為m=20g+20g+2g=42g；
（2）由圖乙知，量筒的分度值為10ml，水的體積為20cm³，肥皂和水的總體積為40cm³，肥皂的體積 V=V₂-V₁=40cm³-20cm³=20cm³；
肥皂的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{42g}{20c{m}^{3}}$=2.1g/cm³=2.1×10³kg/m³．
（3）肥皂浸泡后的體積變大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，測(cè)得的密度變小，不準(zhǔn)確；
僅用天平、小刀、刻度尺測(cè)肥皂的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如下
①用小刀將肥皂切成正方體；
②用調(diào)好的天平測(cè)出正方體肥皂塊的質(zhì)量m；
③用刻度尺測(cè)量正方體肥皂的棱長(zhǎng)l，求得其體積V=l³；
④則肥皂密度的表達(dá)式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{l}^{3}}$．
故答案為：（1）42；（2）20；2.1×10³；（3）浸泡后肥皂的體積易發(fā)生變化，使測(cè)得的密度不準(zhǔn)確；用刻度尺測(cè)量正方體肥皂的棱長(zhǎng)l；$\frac{m}{{l}^{3}}$．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了有關(guān)天平的使用、讀數(shù)以及密度的計(jì)算，在調(diào)平時(shí)應(yīng)注意二放，將天平放在水平臺(tái)上，將游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處，游碼的放置是在實(shí)驗(yàn)操作過程中學(xué)生容易忽略的問題．