Question

次實驗課上，老師提供給同學(xué)們下列器材：一架已調(diào)節(jié)好的天平（無砝碼）、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管等．要求用上述器材來測定一個合金塊的密度．小明同學(xué)設(shè)計好實驗方案后，進(jìn)行了如下操作：
①將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放入左盤燒杯中；
②向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
③將燒杯內(nèi)水倒入空量筒中，測出水的體積（如圖中a圖所示）；
④用細(xì)線拴好合金塊，將其放入圖a的量筒內(nèi)，測出水和合金塊的總體積（如圖中b圖所示）．則
（1）合金塊的質(zhì)量

60

g；合金塊的體積

20

cm³；合金塊的密度

3×10³

kg/cm³．
（2）在讀數(shù)無誤的情況下，小明測出的合金塊密度值與真實值相比

偏小

（填“偏大”或“偏小”），產(chǎn)生這一誤差的主要原因是

燒杯中的水不能全部到入量筒

．

Answer 1

分析：測固體密度的原理是ρ=

m

V

，本題無砝碼，在右盤中加水使其平衡，則水的質(zhì)量等于合金塊質(zhì)量，體積用常規(guī)方法測出；但注意此試驗中在將燒杯中的水倒入量筒中時，因燒杯壁粘液體而不能全部倒入，還是考查玻璃容器粘液體的問題．

解答：解：
（1）①天平平衡時水的體積V_水=60cm³，合金塊的質(zhì)量m=m_水=ρ_水V_水=1.0g/cm³×60cm³=60g；
②合金塊體積V=80cm³-60cm³=20cm³；
③合金塊的密度ρ=

m

V

=

60g

20cm3

=3g/cm³=3×10³kg/m³；
故答案為：60；20；3×10³．
（2）此實驗中，再將燒杯中的水倒入量筒中時，因燒杯壁粘水而是燒杯中的水不能全部倒入量筒，致使測量的水總體積偏小，水的總質(zhì)量偏小，合金塊質(zhì)量偏小，算出的密度偏小．
故答案為：偏小；燒杯中的水不能全部倒入量筒．

點評：測固體的密度在初中物理中要求較高，除掌握基本方法外，水是解決問題的媒介，比如排開水的體積等于固體體積；在天平上平衡時水的質(zhì)量等于物體質(zhì)量等，永遠(yuǎn)記住水的密度1.0 g/cm³．