Question

17．如圖是“測(cè)量金屬塊的密度”的實(shí)驗(yàn)，小明在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到如下問(wèn)題，請(qǐng)你幫他一起解決：
（1）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，他將游碼撥到零刻度線(xiàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)指針在圖甲B位置，請(qǐng)你寫(xiě)出他接下來(lái)的操作向左調(diào)節(jié)平衡螺母，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央刻度線(xiàn)；天平調(diào)節(jié)平衡后在測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí)，他首先將物體放在天平的左盤(pán)，然后把50g的砝碼放在右盤(pán)中，指針靜止在甲圖中的A位置；當(dāng)他再向右盤(pán)中加入20g的砝碼后，指針靜止在甲圖中的B位置，他應(yīng)該取下20g砝碼；再向右盤(pán)中試加入10g的砝碼，…，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤(pán)中的砝碼的質(zhì)量和游碼位置如圖乙所示．
（2）小明首先在量筒中加入30ml的水，將金屬塊浸沒(méi)在水中后，水面位置如圖丙示，則小明測(cè)出金屬塊的密度為7.575×10³kg/m³．
（3）小明發(fā)現(xiàn)他測(cè)出的密度相對(duì)于參考值來(lái)說(shuō)偏小，他仔細(xì)觀(guān)察發(fā)現(xiàn)，他在將金屬塊放入水中時(shí)因速度較快而導(dǎo)致金屬塊上有很多氣泡，請(qǐng)解釋李明測(cè)出的密度偏小的原因：金屬塊上有很多氣泡，導(dǎo)致體積會(huì)偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度測(cè)量值會(huì)偏小．

Answer 1

分析 （1）天平使用前調(diào)節(jié)平衡時(shí)，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母；在稱(chēng)量過(guò)程中，按“從大到小”的順序向右盤(pán)中添加砝碼，如果最小的砝碼放到右盤(pán)后，橫梁右側(cè)下沉，則應(yīng)取下最小的砝碼，然后向右移動(dòng)游碼；
（2）通過(guò)量筒兩次的示數(shù)之差可以求出體積；金屬塊的密度可利用密度的公式計(jì)算得出；
（3）實(shí)驗(yàn)的誤差主要產(chǎn)生在體積增大，進(jìn)而影響密度的結(jié)果．

解答 （1）在調(diào)節(jié)過(guò)程中，若指針偏向分度盤(pán)中線(xiàn)的右方，應(yīng)將平衡螺母向左邊調(diào)節(jié)．直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央刻度線(xiàn)；
在稱(chēng)量時(shí)又出現(xiàn)了指針靜止在甲圖中的B位置的情形，說(shuō)明砝碼質(zhì)量過(guò)大了，此時(shí)應(yīng)用鑷子取出20g砝碼，再向右盤(pán)中試加入10g的砝碼，…；
被測(cè)金屬塊的質(zhì)量為50g+10g+0.6g=60.6g．
（2）金屬塊的體積V=38cm³-30cm³=8cm³；
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60.6g}{8c{m}^{3}}$=7.575g/cm³=7.575×10³kg/m³．
（3）金屬塊上有很多氣泡，導(dǎo)致體積會(huì)偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度測(cè)量值會(huì)偏�。�
故答案為：（1）向左調(diào)節(jié)平衡螺母，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央刻度線(xiàn)；
（2）7.575×10³；
（3）金屬塊上有很多氣泡，導(dǎo)致體積會(huì)偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度測(cè)量值會(huì)偏�。�

點(diǎn)評(píng) 固體密度的測(cè)量是初中物理的重要實(shí)驗(yàn)，一定要熟練掌握．天平、量筒的讀數(shù)，以及利用密度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，這都是測(cè)密度實(shí)驗(yàn)中最基本的技能，需要我們熟練掌握．