Question

3．孝義是煤炭之鄉(xiāng)，煤的成分不同，用途也不同．小夢(mèng)拾來(lái)一煤塊．他想知道煤塊的密度，于是他找來(lái)天平、量筒進(jìn)行了測(cè)量．

步驟一：把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平橫梁在水平位置平衡．
a、此操作中存在的問(wèn)題是未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線就調(diào)節(jié)平衡螺母；
b、改正錯(cuò)誤后，發(fā)現(xiàn)指針左右擺動(dòng)過(guò)程中偏向分度值盤(pán)中央線右邊多一些，他需向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母．
步驟二：調(diào)節(jié)平衡后，把煤塊放到左盤(pán)，用鑷子向右盤(pán)中加減砝碼后，指針位置如圖甲所示，接下來(lái)應(yīng)向右移動(dòng)游碼，直到橫梁平衡為止．天平再次平衡后，右盤(pán)中砝碼和標(biāo)尺上的游碼位置如圖乙所示．
步驟三：用量筒和水測(cè)出煤塊的體積（煤塊放入量筒前后情況如圖丙所示）．請(qǐng)依據(jù)以上步驟將實(shí)驗(yàn)表格填寫(xiě)完整．

煤塊的質(zhì)量m煤/g	量筒中水的體積V水/cm3	煤塊放入后的總體積V總/cm3	煤塊的體積V煤/cm3	煤塊的密度 ρ（kg/m3）
32.2	60	80	20	1.61×103

思考：由于煤塊放在水中會(huì)吸水，用此方法測(cè)得煤塊的密度值與它的真實(shí)值相比偏大（選填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 步驟一：
天平的正確使用：
把天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度；
調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使指針指在分度盤(pán)的中央位置或左右偏轉(zhuǎn)格數(shù)相同，天平的橫梁平衡；
物體放在天平的左盤(pán)，砝碼放在天平的右盤(pán)，使天平的橫梁重新平衡；
物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
步驟二：
測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，當(dāng)加減砝碼不能使天平平衡時(shí)，可以通過(guò)移動(dòng)游碼使天平平衡；
步驟三：
物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼對(duì)應(yīng)的示數(shù)；
用量筒測(cè)量體積時(shí)，先要明確量筒的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與最凹處相平；
煤塊放入后的總體積減去量筒中水的體積即可得出煤塊的體積，
已知煤塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算煤塊的密度．
思考：因?yàn)闇y(cè)量煤塊體積用的是排水法，而煤塊放在水中時(shí)會(huì)吸水，會(huì)影響體積的測(cè)量值，據(jù)此分析．

解答 解：步驟一：
a、調(diào)節(jié)托盤(pán)天平時(shí)，把天平放在水平桌面上，把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度處；
調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使指針對(duì)準(zhǔn)分度盤(pán)的中央位置或者觀察到指針在其左右兩邊擺動(dòng)格數(shù)相等，這時(shí)橫梁平衡．
故此操作中存在的問(wèn)題是未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線就調(diào)節(jié)平衡螺母．
b、由圖甲可以看出，指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè)，說(shuō)明天平的右端上翹，故他需向右調(diào)節(jié)平衡螺母．
步驟二：
調(diào)節(jié)平衡后，把煤塊放到左盤(pán)，用鑷子向右盤(pán)中加減砝碼后，指針位置如圖甲所示，指針指在分度盤(pán)中線的左側(cè)，
故接下來(lái)應(yīng)向右移動(dòng)游碼，直到橫梁平衡為止．
步驟三：
由圖乙可以看出．標(biāo)尺的分度值為0.2g，游碼在標(biāo)尺上對(duì)應(yīng)的示數(shù)為2.2g，
煤塊的質(zhì)量：m_煤=20g+10g+2.2g=32.2g；
由圖丙可知，量筒中水的體積V_水=60cm³，
煤塊放入后的總體積V_總=80cm³，
則煤塊的體積：
V_煤=V_總-V_水=80cm³-60cm³=20cm³；
煤塊的密度：
ρ=$\frac{{m}_{煤}}{{V}_{煤}}$=$\frac{32.2g}{20c{m}^{3}}$═1.61g/cm³=1.61×10³kg/m³．
思考：
由于煤塊放在水中會(huì)吸水，使得測(cè)量時(shí)煤塊和水的總體積V_總減小，而煤塊塊的體積V=V_總-V_水，
從而使得測(cè)量出的煤塊體積偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，用此方法測(cè)得煤塊的密度值與它的真實(shí)值相比偏大．
故答案為：
步驟一：a、未將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線就調(diào)節(jié)平衡螺母；
b、右；
步驟二：向右移動(dòng)游碼；
步驟三：

			煤塊的體積V煤/cm3
32.2		80	20	1.61×103

偏大．

點(diǎn)評(píng) 此題為測(cè)量固體密度的實(shí)驗(yàn)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程有所了解，對(duì)密度的公式要學(xué)會(huì)運(yùn)用；對(duì)于天平的使用、天平和量筒的讀數(shù)、密度的計(jì)算以及造成誤差的分析，這是中考的重點(diǎn)，同學(xué)們務(wù)必牢固掌握．