題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
靜水稱重法只用一個關係:浸沒後的「少掉的質量」等於排開水的質量。分子始終是空氣中的稱量值,分母才是浮力差,兩者不能對調。
自編示意:空氣中 m = 54.00 g,完全浸沒水中表觀 m′ = 34.00 g,水密度取 1.000 g/cm³;器件讀數與樣品均為自編示意,不代表真實實測記錄。
二、逐題精講
題1
題1 求固體體積與密度,並說明為什麼分子用 m 而不是 m′。
解析
排水質量 = 54.00 − 34.00 = 20.00 g,水密度 1.000 g/cm³ 故 V = 20.00 cm³。ρ = m/V = 54.00/20.00 = 2.700 g/cm³。分子是物體真實質量 m;m′ 是扣掉浮力後的表觀值,只用來算浮力差,若拿 m′ 作分子會得 34.00/20.00 = 1.700 g/cm³,明顯偏低。核對:ρ·V = 2.700×20.00 = 54.00 g,回到空氣稱量值,閉合。
答案 V = 20.00 cm³;ρ = 2.700 g/cm³。
採分點 浮力差 1 分、體積 1 分、密度 1 分、分子口徑 1 分、閉合核對 1 分。
易錯點 把表觀質量 34.00 g 當真實質量,密度會偏小。
題2
題2 若只浸沒 80.0%,或吊線自身多帶 0.20 g 浮力,密度分別會變成多少?
解析
未完全浸沒:浮力只剩 80.0%,表觀 m″ = 54.00 − 20.00×0.8000 = 38.00 g,誤算排水 16.00 g、ρ′ = 54.00/16.00 = 3.3750 g/cm³,相對偏高 25.0%——分母被縮小,方向是偏高。吊線浮力:測得浮力差變成 20.20 g,ρ″ = 54.00/20.20 = 2.6733 g/cm³,偏低 0.99%。兩者都是系統偏差且方向相反,不能靠多次稱量互相抵消;正文按各自口徑分別登記,不合成一個「總修正值」。
答案 未浸沒 80.0%:ρ′ = 3.375,偏高 25.0%;吊線浮力:ρ″ = 2.6733,偏低 0.99%。
採分點 兩種情形各 1 分、兩個密度值 1 分、方向判斷 1 分、不可合併說明 1 分。
易錯點 把方向相反的兩項偏差直接相加,會把本該分別登記的口徑抹平。
三、規律小結與對照表
| 情形 | 表觀質量/g | 排水/g | ρ/(g·cm⁻³) |
|---|---|---|---|
| 完全浸沒(正確) | 34.00 | 20.00 | 2.700 |
| 只浸 80.0% | 38.00 | 16.00 | 3.375(偏高 25.0%) |
| 吊線多帶 0.20 g | 33.80 | 20.20 | 2.6733(偏低 0.99%) |
| 誤用 m′ 作分子 | — | 20.00 | 1.700(口徑錯) |
| 閉合核對 | — | — | 2.700×20.00 = 54.00 |
小結:分子固定用空氣稱量值;未浸沒與吊線浮力方向相反,逐項登記不合並。
四、自測清單
- 能用浮力差求排水質量
- 能由水密度換算體積
- 能用 m/V 求密度
- 能回代未完全浸沒的偏高值
- 能回代吊線浮力的偏低值
- 能說明兩項偏差不合並