Question

16．小明用天平、量筒和水等器材測(cè)干燥軟木塞（具有吸水性）的密度時(shí)，進(jìn)行了下列操作：
（1）用調(diào)好的天平測(cè)出軟木塞的質(zhì)量M₁
（2）將適量的水倒入量筒中，讀出水面對(duì)應(yīng)的示數(shù)V₁
（3）用細(xì)鐵絲將軟木塞浸沒(méi)在裝有水的量筒中，過(guò)段時(shí)間后，讀出水面對(duì)應(yīng)的示數(shù)V₂
（4）將軟木塞從量筒中取出，直接用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)出其質(zhì)量M₂
①指出小明操作的不規(guī)范之處．
②對(duì)具有吸水性物質(zhì)的體積測(cè)量提出一種改進(jìn)方法．
③測(cè)得M₁為6g，V₁為370立方厘米，V₂為400立方厘米，M₂為16g．求干燥軟木塞的密度．請(qǐng)問(wèn)軟木塞密度0.15g/cm³怎么算的．

Answer 1

分析 （1）托盤(pán)天平在使用規(guī)則中提到“潮濕物品不能直接放入托盤(pán)秤量”；固體體積的測(cè)量多種多樣：有的用壓入法或懸重法、多的微小物體可直接放入量筒使上面為平面來(lái)測(cè)體積、吸水性的多用排油法或排沙法，若用排水法，需算吸水的體積等（本題就要考慮吸水體積）．
（2）先算出被軟木塞吸掉的水的體積，再加上量筒中變化的體積即為軟木塞的真實(shí)體積，最后利用密度公式即可算出干燥軟木塞的密度．

解答 解：①小明操作的不規(guī)范之處：用天平時(shí)，潮濕的物品和有腐蝕性藥品不能直接放到天平的托盤(pán)上，應(yīng)在兩盤(pán)上放同樣的白紙或同樣的燒杯進(jìn)行測(cè)量．
②軟木塞放入水中后，因其具有吸水性，導(dǎo)致液面下降，所測(cè)體積偏小，為避免這一影響，測(cè)體積前應(yīng)讓軟木塞吸足水，或可在具有吸水性的物質(zhì)的外部包一層薄保鮮膜，或采用排沙法測(cè)體積．
③軟木塞的質(zhì)量M₁=6g，
量筒中排開(kāi)水的體積V_排=400cm³-370cm³=30cm³
軟木塞吸走水的質(zhì)量m_吸=M₂-M₁=16g-6g=10g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，軟木塞吸走水的體積V_吸=$\frac{{m}_{吸}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{10g}{1g/c{m}^{3}}$=10cm³，
軟木塞的體積V_木=30cm³+10cm³=40cm³，
干燥軟木塞的密度ρ=$\frac{m}{{V}_{木}}$=$\frac{6g}{40c{m}^{3}}$=0.15g/cm³，
答：①小明操作的不規(guī)范之處在于將潮濕的軟木塞直接放在天平上稱(chēng)量；②吸水性物質(zhì)放入水中，吸足水后，再放入裝有水的量筒中測(cè)出體積；③見(jiàn)解答部分．

點(diǎn)評(píng) 本題最容易犯的錯(cuò)誤是誤以為軟木塞的體積就等于量筒中體積的變化，軟木塞具有吸水性，故軟木塞的體積等于量筒中排開(kāi)水的體積與被吸掉水的體積之和．