Question

14．小強在淘米時，發現米粒總是沉到水底，他想利用天平和量筒測量米粒的密度．

（1）他將游碼歸零后，發現托盤天平的指針位置如圖甲所示，此時應將橫梁右端的平衡螺母向左（填“左”或“右”）調，使橫梁水平平衡．
（2）調節好天平后，接下來，他進行了以下幾步操作：
①用天平測出一個塑料杯的質量2.5g；
②取一些米倒入量筒，輕敲量筒使米粒平整后，米粒堆積到量筒刻度約為58ml處；
③將量筒中的米倒入塑料杯并用天平稱出它們的總質量（砝碼和游碼使用情況如圖乙）；
④在量筒中裝入30ml的水；
⑤將杯中的米倒入裝有水的量筒中，搖晃量筒使米粒皆沉在水面下，且將氣泡排出，記錄水面刻度（如圖丙所示）．
上述實驗步驟中多余的步驟是②；這杯米的質量為48.9g；這杯米的體積為44cm³；米粒的密度約為1.11g/cm³．
（3）他學習了杠桿知識后，知道天平實質就是一個等臂杠桿（選填“等臂”或“不等臂”）．在探究杠桿平衡條件的實驗中，也必須使杠桿在水平位置平衡，這樣便于測量力臂．

Answer 1

分析 （1）左邊下沉向右調節，右邊下沉向左調節；
（2）米倒入量筒后體積偏大判斷偏差的大小；
物體質量等于砝碼質量加游碼質量；
物體和塑料杯的質量之和減去塑料杯的質量得出物體的質量；
量筒的分度值為1ml，讀出量筒的示數；
根據ρ=$\frac{m}{V}$算出密度；
（3）天平的實質是一個等臂杠桿；杠桿在水平位置平衡后，支點到力的作用點的距離就是力臂．

解答 解：
（1）將游碼歸零后，發現指針位置如圖甲所示偏右，此時應將右端的平衡螺母向左調，使天平橫梁平衡；
（2）米倒入量筒后，米粒間有間隙，體積偏大，偏差的大小，故不能直接將米粒倒入量筒中測量米粒的體積即②是多余的；
米和塑料杯的總質量為：m₁=50g+1.4g=51.4g；
米粒的質量：m=51.4g-2.5g=48.9g；
量筒的分度值為1ml，量筒中米粒和水的總體積為：74cm³；
量筒中米粒的體積為：V=74cm³-30cm³=44cm³；
米的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{48.9g}{44c{m}^{3}}$=1.11g/cm³；
（3）天平的實質是一個等臂杠桿；
當杠桿在水平位置平衡時，力的方向與杠桿垂直，力臂可以從杠桿標尺刻度上直接讀出來，即便于測量力臂．
故答案為：（1）左；（2）②；48.9；44；1.11；（3）等臂；力臂．

點評 本題考查了固體物質密度的測量和對杠桿的認識．在掌握天平和量筒的正確使用方法，密度的測量是中考考查的一個重點實驗，需要掌握．