17.(6分)在跨学科实践活动中,小明用身边的器材粗略测量一件鱼形工艺品材料的密度。鱼形工艺品的材质均匀且不吸水,其内部为空腔,底部有圆孔。
(1)如图1所示,利用右侧带有小孔的刻度尺制成一个简单的杠杆。应在刻度尺的 (选填“左”或“右”)侧粘贴橡皮泥,使刻度尺在水平位置平衡。
(2)往一个空的塑料瓶内,注入400mL水。则瓶内水的质量为 g。已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。
(3)将工艺品和注好了水的塑料瓶分别用细线悬挂在刻度尺两侧,使刻度尺再次水平平衡,如图2所示。小明认为塑料瓶非常轻,其质量可忽略不计。则工艺品的质量为 g。
(4)用一个足够大的塑料袋,贴着一个硬而薄的正方体(边长为20cm)纸盒的内壁铺好,注入适量的水。小明将工艺品浸没在水中,使其空腔内也充满水。因工艺品浸没,纸盒内水面上升了0.9cm,如图3所示。则工艺品材料的体积为 cm3。
(5)工艺品材料的密度为 kg/m3。
(6)实验中,下列因素对密度的测量结果没有影响的是 (选填序号)。
①忽略硬纸盒的厚度
②计算工艺品的质量时,忽略了瓶子的质量
③实验过程中,没有发现纸盒内底部的小石子
考点是测密度,杠杆平衡条件
(1)是对调节杠杆平衡方法的考查;
(2)已知水的体积和密度,由密度公式变形m= V可求得水的质量;
(3)根据杠杆平衡条件计算工艺品的质量;
(4)正方体纸盒的底面积与水面上升高度Δh的乘积求工艺品材料的体积V=SΔh。
(5)由 ρ
计算工艺品材料密度。
(6)对密度测量结果的影响因素的分析。①忽略硬纸盒厚度:用正方体纸盒外体积来代表内部容积,体积会偏大,在质量准确的情况下,密度的测量值会偏小。②忽略瓶子质量:用水的质量代替水和瓶子的总质量,则会使工艺品质量测量值偏小,在体积准确的情况下,密度测量值偏小。③纸盒底部有石子:工艺品放入前后,纸盒底部都有石子,不影响工艺品排开的体积,更不影响工艺品质量。
此题以杠杆平衡条件为主线,考查了杠杆的平衡条件、密度的计算及对密度测量结果影响等知识点,考查科学推理、科学论证等科学思维,以及证据、分析、交流的科学探究要素。考查学生分析并解决问题的能力,实验创新能力和逻辑推理能力。综合性强,难度较大。
课标中对该考点的要求是:1.2.3 通过实验,理解密度。会测量固体和液体的密度。
2.2.6 知道简单机械。探究并了解杠杆的平衡条件。