Question

12．小明在課外探究活動中要測量5角硬幣的密度，她選取了16枚相同的5角硬幣，天平、砝碼、量筒．
（1）小明先調節好天平，左盤放入16枚相同的5角硬幣，指針指向分度盤右邊，接下來他應該取出最小砝碼，通過移動游碼，最終天平平衡后，所用砝碼與游碼的位置如圖所示，則16枚硬幣的質量為59.6 g．
（2）把16枚硬幣放入盛水的量筒中，浸沒后水面由30cm³上漲到38cm³．計算出硬幣的密度為7.45 g/cm³．
（3）小芳看到小明的試驗后問道：“你為什么不用1枚硬幣做呢，找16枚硬幣多麻煩啊？”小明回答道，“這是為了減小誤差”．

Answer 1

分析 （1）在測量前調節天平平衡時，若指針偏向分度盤的右邊，需要向左調節平衡螺母直到天平平衡；在測量過程中，若天平的指針偏向分度盤的右邊，需要通過增減砝碼、移動游碼，直到天平平衡；
測量時，物體的質量等于砝碼質量加上游碼對應的刻度值；
（2）16枚硬幣的體積等于量筒兩次讀數之差，利用密度公式求硬幣的密度；
（3）根據1枚硬幣質量和體積較小，改用累積法測量可以減小誤差．

解答 解：
（1）在測量過程中，天平的指針偏向分度盤的右邊，此時應該取出最小砝碼，通過移動游碼，直到天平平衡；
根據天平的讀數方法，物體的質量等于砝碼質量加上游碼對應的刻度值，
16枚硬幣的質量m=50g+5g+4.6g=59.6g；
（2）根據量筒讀數方法，硬幣的體積V=38cm³-30cm³=8cm³；
硬幣的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{59.6g}{8c{m}^{3}}$=7.45g∕cm³；
（3）直接用一枚硬幣，其質量、體積都偏小，特別是體積，小于量筒的分度值，測量不準確、誤差較大；找16枚硬幣測量其質量、體積，再計算密度可以減小誤差．
故答案：
（1）取出最小砝碼，通過移動游碼；59.6；
（2）7.45；
（3）減小誤差．

點評 本題考查了天平的使用、密度的計算、減小誤差的方法，特別是第一問的解答，注意區分使用天平測量前、測量過程中調節天平平衡的措施，易錯點！