Question

8．五一節，教物理的曉麗老師在蘇果超市買了一個金燦燦的實心飾品，同學們特別想知道這個飾品是否是純金的（ρ_金=19.3×10³kg/m³）．他們選用托盤天平、量筒、細線、燒杯和水等，進行了如下的實驗操作：

A．把托盤天平放在水平桌面上；
B．調節橫梁上的平衡螺母，使橫梁在水平位置平衡；
C．將飾品放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁在水平位置平衡，記下質量M；
D．在量筒中倒入適量的水，并記下水的體積V₁；
E．將飾品用細線系好后慢慢地放入量筒中，并記下水和飾品的總體積V．
請你幫組同學們回答下面五個問題：
（1）實驗操作錯誤的是B（填操作前字母）；
（2）在調節平衡螺母時，發現指針偏向分度盤的左側，如圖甲所示．此時應將平衡螺母向右端調節（選填“左或右”），直到指著指向分度盤的中央．
（3）用調好的天平稱量飾品的質量，當天平再次平衡時，右盤中砝碼的質量和游碼的位置如圖乙所示，則飾品的質量是182.6g；用細線拴好飾品放入裝有適量水的量筒中，如圖丙所示，則飾品的體積是10cm³．
（4）計算飾品密度的公式是ρ=$\frac{M}{V-{V}_{1}}$（用步驟中的字母表示），通過計算可知飾品的密度為18.26g/cm³，由此可以確定飾品不是純金的；
（5）現有A、B兩種內徑的量筒，A的內徑比B的內徑大，其它方面參數相同，要減少測量誤差，選擇的量筒是B，理由是量筒是圓柱狀的，越細的橫截面積越小，長度越長，估讀更準確．

Answer 1

分析 （1）正確使用托盤天平的方法：把托盤天平放在水平桌面上．游碼回零：把游碼放在標尺左端的“0”刻度線上．然后調橫梁平衡；
（2）在調節天平平衡時要將平衡螺母向指針偏轉的相反方向調節；
（3）物體的質量等于砝碼的質量與游碼指示的數值之和，物體的體積通過量筒中兩次液面的體積差進行計算；
（4）測固體（不溶于水）的密度原理是ρ=$\frac{m}{V}$，用天平測出質量m，根據排水法用量筒測出體積V，代入公式即可算出密度．
（5）用量筒測量體積時正確讀數：每一個大格和每一個小格各代表多少．比較準確的要看分度值的長度，越長估讀時越準確．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，游碼回零后，再調節橫梁上的平衡螺母使天平平衡，而B沒有將游碼歸零，就調節平衡，故B錯誤；
（2）在調節天平平衡時要將平衡螺母向指針偏轉的相反方向調節，因此圖甲中指針偏向分度盤的左側，則此時應將平衡螺母向右端調節，直到指針指向分度盤的中央．
（3）物體的質量等于砝碼的質量與游碼指示的數值之和，所以飾品的質量為：100g+50g+20g+10g+2.6g=182.6g；
飾品的體積等于量筒中兩次液面示數的差，所以飾品的體積為：70cm³-60cm³=10cm³；
（4）計算飾品密度的公式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{M}{V-{V}_{1}}$，
飾品的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{182.6g}{10c{m}^{3}}$=18.26g/cm³；小于金的密度，由此可以確定飾品不是純金的；
（5）其它方面參數相同，則最小刻度相同，比較準確的要看分度值的長度，越長估讀時越準確．量筒是圓柱狀的，越細的橫截面積越小，長度越長，估讀更準確，已知B的內徑最小，所以測量準確程度最高．
故題答案為：
（1）B；
（2）右；
（3）182.6；10；
（4）ρ=$\frac{M}{V-{V}_{1}}$；18.26；
（5）B；量筒是圓柱狀的，越細的橫截面積越小，長度越長，估讀更準確．

點評 測固體密度是初中物理主要實驗之一，要求知道原理、熟練掌握天平的調節、量筒的使用．