Question

19．某同學家中有一個如圖1所示的紫砂壺，他特想知道紫砂壺的密度．于是將此壺帶到學校實驗室進行了測量．
（1）用天平測量壺蓋的質量
①把托盤天平放在水平桌面上，把游碼放在標尺的零刻度線處，調節橫梁上的平衡螺母時，發現指針偏向分度盤的右側，如圖2甲所示，此時應將平衡螺母向左端調節（選填“左”或“右”），直到指針指向分度盤的中央．
②將壺蓋放在左盤中，在右盤中用鑷子增減砝碼并移動游碼直至橫梁在水平位置平衡．當天平再次平衡時，右盤中砝碼的質量和游碼的位置如圖2乙所示，則壺蓋的質量是43.4g；
（2）測量壺蓋的體積時，他發現壺蓋放不進量筒，于是設計了如圖3所示的步驟：
a．往燒杯中加入適量的水，把壺蓋浸沒，在水面到達的位置上作標記；
b．然后取出壺蓋；
c．先往量筒裝入40ml的水，然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，使水面到達標記處，量筒里剩余水的體積如圖3所示，則壺蓋的體積為14cm³．

（3）則該紫砂壺密度是3.1×10³kg/m³．
（4）根據以上步驟，你認為這個同學測出的紫砂壺密度比真實值偏小（選填“偏大”或“偏小”），其原因是取出壺蓋時，壺蓋上會沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積．

Answer 1

分析 （1）使用前的調節：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游碼移到標尺左端零刻線處；③調：調節平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處．
（2）量筒分度值為1ml，平視液面最低處讀數；壺蓋的體積等于40ml的水減去量筒里剩下的水的體積；
（3）利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；
（4）根據取出壺蓋時，壺蓋上會沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積，再由ρ=$\frac{m}{V}$分析，測量結果是偏大還是偏小．

解答 解：（1）①放在水平桌面上的托盤天平調節平衡時，發現游碼放在標尺的零刻線處，指針指在分度盤中央的右側，說明天平右側沉，應將橫梁右端的平衡螺母向左移，或將橫梁左端的平衡螺母向左移．
②物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，要用鑷子夾取砝碼，不能用手拿砝碼；
標尺一個大格1g，每一個小格0.2g，并且以游碼的左側對準的刻度為準，物體的質量m=20g+20g+3.4=43.4g；
（2）在量筒上，10cm³之間有5個小格，一個小格代表2cm³，即量筒的分度值為2cm³；量筒內水的體積為26ml，
則壺蓋的體積為V=40ml-26ml=14m=14cm³，
（3）壺蓋的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.4g}{14c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（4）因為取出壺蓋時，壺蓋上會沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，測量結果偏小．
故答案為：（1）①零刻線；左；②鑷子；43.4；（2）14；（3）3.1×10³；（4）偏小；取出壺蓋時，壺蓋上會沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積．

點評 本題目是測定密度的常規實驗題，主要考查天平、量筒的讀數及密度的基本計算，天平和量筒是初中物理中基本的測量工具，放、調、稱、讀等都是基本的知識要求，必須掌握扎實牢固．