Question

5．小明利用天平（砝碼）、量筒、燒杯和細線等器材，進行了如下探究：

（1）小明首先對某種合金材料制成的不同合金塊進行探究．
①在調節天平平衡時，若指針靜止時位置如圖 1 所示，則應將平衡螺母向左（選填“左”或“右”） 端調節，直至天平平衡；
②圖2是正確測量合金塊質量時的情形，它的質量為34g．
③圖3是測體積的情形，由以上數據可算出金屬塊的密度為6.8×10³kg/m³．
（2）小明對水接著進行探究，他在正確實驗的基礎上，根據測出的數據描繪出的關系圖線如圖 4 中甲所示．分析甲圖線發現其未經過坐標原點，原因可能是誤將燒杯和水的總質量當作了水的質量．由以上可推斷：水的質量與體積的關系圖線應是丙（選填圖 5 中“乙”、“丙”、“丁”或“乙、丙、丁都有 可能”）．

Answer 1

分析 （1）①從天平的正確使用進行考慮：把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度；調節天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡；物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；調節天平平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；
②物體的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值；
③金屬塊的體積等于量筒前后兩次讀數之差；根據ρ=$\frac{m}{V}$計算金屬塊的密度；
④由圖象可以看出物體的質量與其體積成正比；
（2）因水的密度小于合金密度，對比合金曲線圖分析解答．

解答 解：
（1）①調節天平平衡時，首先把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度．如圖，指針指到分度盤的右側，說明天平的左端上翹，平衡螺母向上翹的左端移動．
②由圖2可知，物體的質量=20g+10g+4g=34g；
③由圖3可知，金屬塊的體積v=15mL-10mL=5mL=5cm³；該金屬的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{34g}{5c{m}^{3}}$=6.8g/cm³=6.8×10³kg/m³．
（2）分析甲圖線發現其未經過坐標原點，原因可能是由于誤將燒杯和水的總質量當作了水的質量，導致圖線甲未經過坐標原點；
因為水的密度小于合金密度，則其質量與體積的比值小，在合金曲線下方，對比甲圖可知當減去容器質量后水的密度曲線應與甲曲線平行，故應該是丙曲線；
故答案為：（1）①左；②34；③6.8×10³；（2）誤將燒杯和水的總質量當作了水的質量；丙．

點評 此題考查學生對于密度實驗的理解和掌握，難度不大，屬于中檔題．