Question

11．學(xué)習(xí)了密度的知識之后，小寶做了以下實驗．
（1）他先用天平和量筒測量酒精的密度．把天平放在水平桌面上，如圖1所示，接下來的操作：
a．調(diào)節(jié)游碼歸零；
b．向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡；
c．他在燒杯中倒入適量的酒精，測出燒杯和酒精的總質(zhì)量如圖2所示為62g．將一部分酒精倒入量筒中，量筒中酒精的體積如圖3所示為40ml．又測得剩余酒精和燒杯的總質(zhì)量為30g，則酒精的密度為0.8×10³kg/m³．

（2）小寶測出酒精的密度之后，又想利用天平、水和燒杯測量一個形狀不規(guī)則石塊的密度，先用調(diào)節(jié)好的天平測量石塊的質(zhì)量為72g．

為了測量石塊的體積，小寶同學(xué)進行了如圖4所示的操作：
a．往燒杯中加入適量的水，把石塊浸沒，在水面到達的位置上作標記．
b．取出石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為153g．
c．往燒杯中加水，直到標記處，再測出燒杯和水的總質(zhì)量為183g．
d．計算出石塊的體積為30ml．
（3）用密度公式計算出石塊的密度為2.4g/cm³．根據(jù)以上步驟，小剛同學(xué)測出的石塊密度與它的真實值相比是�。ㄌ睢捌�大”、“偏小”或“一樣大”）的．

Answer 1

分析 （1）天平測量前應(yīng)放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調(diào)節(jié)兩端螺母使橫梁平衡．天平平衡的標志是：指針指在分度盤的中央或左右擺動幅度相等，指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)．
物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼讀數(shù)之和；確定量筒的分度值，讀出酒精的體積；倒入量筒中酒精質(zhì)量等于兩次質(zhì)量之差；根據(jù)密度公式計算酒精密度．
（2）石塊的體積等于燒杯中加入水的體積．
石塊的體積與倒入水的體積相同，我們可以根據(jù)燒杯中倒水前后的質(zhì)量，根據(jù)密度公式，求出倒入水的體積；
根據(jù)密度公式，已知石塊的質(zhì)量，體積，求出石塊的密度．
（3）分析測量過程中體積或質(zhì)量的測量誤差對密度的影響．

解答 解：
（1）天平測量前應(yīng)放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調(diào)節(jié)兩端螺母使橫梁平衡，左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，直至天平平衡．發(fā)現(xiàn)橫梁指針向左偏，此時應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)．
（2）由甲圖燒杯和酒精的總質(zhì)量m_總=50g+10g+2g=62g；
由圖3可知，量程中酒精的體積V=40ml=40cm³；
倒入量筒中酒精的質(zhì)量m=m_總-m_剩=62g-30g=32g，
所以酒精的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32g}{40c{m}^{3}}$=0.8g/cm³=0.8×10³kg/m³；
（2）根據(jù)圖4示，我們可以發(fā)現(xiàn)，石塊的體積就是要加入水的體積，也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平；
（3）已知燒杯和水質(zhì)量m₁=153g，加入水與標記相平時，燒杯和水的質(zhì)量m₂=183g，
則加入水的質(zhì)量m_加=m₂-m₁=183g-153g=30g；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，加入水的體積：
V_加=$\frac{{m}_{加}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{30g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm³，
由題意知，V_石=V_加=20cm³，
小石塊的密度：
ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{72g}{30c{m}^{3}}$=2.4g∕cm³=2.4×10³kg∕m³．
由于將石塊取出時上面會沾有水，造成體積測量偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得，密度偏�。�
故答案為：（1）a．調(diào)節(jié)游碼歸零； b．右； c.62；40；0.8×10³；（2）30；（3）2.4；�。�

點評 此題是測量石塊的密度，考查了天平的天平及讀數(shù)，同時考查了利用轉(zhuǎn)換法測量石塊的體積，并且考查了對實驗誤差的分析，注意密度的單位．