Question

7．小趙利用塑料瓶、定滑輪、量筒和水設(shè)計(jì)了測(cè)量黃蠟石密度的實(shí)驗(yàn)．如圖甲所示，細(xì)線兩端各系一個(gè)完全相同的空塑料瓶，線的右端再系上黃蠟石，向左瓶中逐漸加水至15毫升時(shí)裝置恰好平衡；接著用排水法測(cè)黃蠟石的體積，量筒讀數(shù)如圖乙所示，細(xì)線右端系一個(gè)空塑料瓶的目的是避免細(xì)線左端塑料瓶對(duì)測(cè)定黃蠟石質(zhì)量的影響，使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確，黃蠟石的密度是3克/厘米³，（不考慮黃蠟石的吸水性和裝置的摩擦）．小趙在測(cè)石塊體積時(shí)，忘記了上下輕輕來回拉動(dòng)石塊，則可能導(dǎo)致所測(cè)密度值偏�。ù�/�。�．

Answer 1

分析 （1）定滑輪的實(shí)質(zhì)是一個(gè)等臂杠桿，不省力也不費(fèi)力；利用定滑輪測(cè)出黃蠟石的重力，再根據(jù)G=mg，計(jì)算出黃蠟石的質(zhì)量；
（2）利用排水法分別測(cè)出黃蠟石的體積，最后根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出黃蠟石的密度；
（3）操作中由于用的繩子在水中會(huì)排開一定水的體積，使測(cè)量石塊的體積變大，而使石塊的密度偏�。�

解答 解：（1）左瓶?jī)?nèi)水的質(zhì)量：
由ρ=$\frac{m}{V}$得，m=ρV=1.0g/cm³×15cm³=15g；
定滑輪是一個(gè)等臂杠桿，細(xì)線兩端各系一個(gè)完全相同的空塑料瓶，線的右端再系上黃蠟石，向左瓶中逐漸加水至15毫升時(shí)裝置恰好平衡，G_左=G_右，
即G_瓶+G_水=G_瓶+G_石，G_水=G_石，所以細(xì)線右端系一個(gè)空塑料瓶的目的是避免細(xì)線左端塑料瓶對(duì)測(cè)定黃蠟石質(zhì)量的影響，使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確；
（2）因?yàn)镚=mg，G_水=G_石，
所以m_石=m_水=15g；
黃蠟石的體積：V=25ml-20ml=5ml=5cm³，
黃蠟石的密度：ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{15g}{5c{m}^{3}}$=3g/cm³．
（3）上述實(shí)驗(yàn)操作過程中，由于繩子在水中會(huì)排開一定水的體積，使測(cè)量石塊的體積變大，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，質(zhì)量不變，體積變大時(shí)，石塊的密度偏�。�
故答案為：避免細(xì)線左端塑料瓶對(duì)測(cè)定黃蠟石質(zhì)量的影響；3；小．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，充分利用了定滑輪是等臂杠桿的特點(diǎn)，思路新穎；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題是中考常見題型，要在理解常態(tài)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)訓(xùn)練．