Question

19．小夢利用天平、水和燒杯來測量一不規則小物塊的密度，請將她的實驗步驟補充完整．
（1）把天平放在水平臺面上，將標尺上的游碼移到標尺的零刻線處，發現指針位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向左（填“左”或“右”）旋動，使橫梁平衡．
（2）用天平測量小物塊的質量，當再加入5g的砝碼后，發現指針位置如圖甲所示，接下來的操作應該是先取下砝碼，移動游碼，直到天平平衡，直至天平橫梁平衡．此時，右盤砝碼和游碼位置如圖乙所示，則被測物體的質量為52g．
（3）如圖丙所示：
a．往燒杯中加入適量的水，把小物塊浸沒，在水面到達的位置上做標記；
b．取出小物塊，測得燒杯和水的總質量為160g；
c．往燒杯中加水，直到標記處，再測出此時燒杯和水的總質量為180g；
d．小物塊的體積為20cm³；
e．用密度公式計算出小物塊的密度為2.6g/cm³．
（4）若小物塊在水中時會吸水，由此判斷，用小夢的測量方法測得的密度值與它的真實值相比，結果會偏大（填“偏大”或“偏小”），理由是小物塊浸入到水的過程中，小物塊吸水，從而造成小物塊和水的總體積會變小，則小物塊的體積V=V_總-V_水會變小．

Answer 1

分析 （1）測量質量前，先將天平放在水平桌面上，游碼撥到標尺左端的零刻度線處，調節平衡螺母使天平平衡；
（2）加上最小的砝碼指針向右側偏轉，應取下砝碼，移動游碼；小物塊的質量等于砝碼質量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（3）物體的體積的測量采用等效代替的方法：物體浸沒在水中到達標記，當物體取出，往燒杯內加水到達標記處，物體的體積和加入水的體積相等．
知道加入水的質量和密度，求出加入水的體積，即物體的體積；根據ρ=$\frac{m}{V}$計算出物塊的密度；
（4）小物塊浸入到水的過程中，小物塊吸水，從而造成小物塊和水的總體積會變小，則小物塊的體積V=V_總-V_水會變小，由密度公式可以判斷密度的測量值與真實值間的關系．

解答 解：
（1）把托盤天平放在水平臺面上，將標尺上的游碼移到零刻度處，發現指針位置如圖甲所示向右偏，此時應將平衡螺母向左調節，使天平平衡；
（2）加上最小的砝碼指針向右側偏轉，接下來的操作應該是先取下砝碼，移動游碼，直到天平平衡；小物塊的質量m=50g+2g=52g．
（3）燒杯內加入水的質量m'=180g-160g=20g，
由ρ=$\frac{m}{V}$
可得燒杯內加入水的體積：V′=$\frac{m′}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³．
所以小物塊的體積V=V'=30cm³．
小物塊的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³．
（4）小物塊浸入到水的過程中，小物塊吸水，從而造成小物塊和水的總體積會變小，則小物塊的體積V=V_總-V_水會變小，由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可以判斷測得的密度值與它的真實值相比偏大．
故答案為：（1）水平；零刻線；左； （2）先取下砝碼，移動游碼，直到天平平衡；52；（3）20；2.6；（4）偏大；小物塊浸入到水的過程中，小物塊吸水，從而造成小物塊和水的總體積會變小，則小物塊的體積V=V_總-V_水會變小．

點評 本題綜合考查液體的密度實驗中的一些常見問題．如天平、量筒的讀數是基本要求，同時，合理的設計實驗順序能夠減小實驗過程中產生的誤差．同時也要注意單位是否需要換算．