Question

2．小紅同學為了測量大豆的密度，進行以下實驗：

（1）把天平放在水平桌面上，如圖1所示．使用前，他應將平衡螺母向右調，使指針尖對準分度標尺的中央刻度線；
（2）將飲料瓶裝滿水，擰上蓋子，放在調好的天平左盤上，天平平衡時，砝碼的質量和游碼標尺上的示數如圖2所示，則瓶和水的總質量為103g；
（3）把48g大豆放入裝滿水的瓶中，停止溢水后，擰上蓋子，擦干沾在瓶上的水，用天平測出瓶、瓶內剩余水和大豆的總質量為111g，則根據溢出水的質量可求出大豆的體積為40cm³；
（4）算出這種大豆的密度為1.2g/cm³；
（5）由于大豆具有吸水性，用這種方法測出大豆的密度值比真實值偏大（選填“大”或“小”）；
（6）實驗后，老師拿出了4個表面涂著相同顏色漆的大小不同的實心正方體金屬塊（上面分別標著1、2、3、4四個數字，漆的質量、體積都忽略不計），老師告訴大家其中兩個是鐵塊，另兩個是銅塊（ρ_銅＞ρ_鐵），同學們測量了每個金屬塊的質量和體積后，老師在黑板上用描點法畫圖象，如圖3所示，剛剛描好對應的四個點，聰明的小紅就知道了哪兩個是銅塊，哪兩個是鐵塊．請你判斷金屬塊2是鐵（選填“銅”或“鐵”）塊，與金屬塊3材料相同的金屬塊是1（選填“1”、“2”或“4”）．

Answer 1

分析 （1）根據左偏右調進行解答；
（2）天平讀數時，應將砝碼質量和游碼的示數相加；
（3）溢出水的體積即為大豆的體積，根據溢出水的質量，利用密度的變形公式即可計算；
（4）利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可計算大豆的密度；
（5）根據大豆的吸水性可判斷大豆體積測量值的變化，最終判斷對密度值的影響．
（6）密度是物質的一種特性，不同的物質密度一般不同．對于同種物質，密度一定，物體的質量與物體的體積成正比，其m-V圖象是過原點的直線．

解答 解：（1）天平在使用前，指針左偏，向右調節平衡螺母，使指針對準分度標尺的中央刻度線．
（2）讀圖可知，瓶和水的總質量為100g+2g+1g=103g．
（3）由題意可知，放入大豆后，溢出水的質量為103g+48g-111g=40g，
溢出水的體積即為大豆的體積，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得大豆的體積為V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{40g}{1g/c{m}^{3}}$=40cm³．
（4）這種大豆的密度為ρ=$\frac{{m}_{大豆}}{V}$=$\frac{48g}{40c{m}^{3}}$=1.2g/cm³．
（5）由于大豆具有吸水性，所以溢出的水會偏少，則造成體積的測量值偏小，最終測出大豆的密度值比真實值偏大．
（6）同種物質，密度一定，物體的質量和體積是成正比的，其m-V圖象是過原點的直線；連接原點和點1并延長；
連接原點和點4并延長，由圖可知分別通過3、2，可見1、3是同種物質甲，4、2是同種物質乙；
過點4做橫軸的垂線，可得同樣體積的甲乙兩種物質，甲的質量大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知甲的密度大，可見甲物質是銅、乙物質是鐵；所以金屬塊2是鐵塊，和金屬塊3是同樣材料做的是金屬塊1．

故答案為：（1）右；（2）103；（3）40；（4）1.2；（5）大；（6）鐵；  1．

點評 本題考查的是大豆密度的測量，尤其要注意要測量大豆體積時，是利用了替代法，通過溢出水的質量求出水的體積，即為大豆的體積，這種方法值得我們借鑒．