Question

18．“五•一”期間，小夢的爸爸給他帶回一個“公安”工藝品，小夢想知道這個工藝品的密度，他和同學進行了如下實驗：
（1）將托盤天平放在水平桌面上，將游碼移至左邊的零刻度線處，調節平衡螺母，直到天平平衡，將工藝品放在左盤，在右盤中加減砝碼并調節標尺上的游碼，天平平衡時右盤砝碼的質量、游碼在標尺上的位置如圖甲所示，工藝品的質量m=64.4g
（2）因工藝品的體積較大，放不進量筒，因此他們利用一只燒杯，按如圖乙所示方法進行測量，礦石的體積為10cm³
（3）該工藝品的密度為6.44×10³kg/m³
（4）同學們評估交流后發現：體積測量方案中，從圖a到圖b的操作會引起的密度測量值比真實值偏小（選填“偏大”“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）調節天平時應將游碼移至零刻度處．質量的讀數應遵循先累加砝碼，再加游碼示數的規律；
（2）工藝品體積的讀數要注意燒杯、量筒中水量的替代關系，讀數時分清量筒的分度值；
（3）密度的計算運用公式ρ=$\frac{m}{V}$來進行；
（4）影響測量結果的因素主要在體積的測量上，因此分析出體積有可能偏大還是偏小才是關鍵．

解答 解：（1）調節天平時應將游碼移至零刻度處．圖中所示，游碼的分度值是0.2g，礦石的質量為50g+10g+4g+0.2g×2=64.4g；
（2）工藝品從燒杯中取出后，補充的水的體積就是工藝品的體積，而補充的水的體積又是量筒中減少的水的體積，因此，工藝品的體積為：20ml-10ml=10ml=10cm³；
（3）工藝品的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{64.4g}{10c{m}^{3}}$=6.44g/cm³=6.44×10³kg/m³；
（4）在測量工藝品體積的過程中，工藝品從燒杯中取出，必然出帶出一定的水，從而使補充的水量增加，也就是測量的工藝品體積會偏大．質量不變，體積偏大，最終的密度就會偏小．
故答案為：（1）零刻度線；64.4；（2）10；（3）6.44×10³；（4）偏小．

點評 用天平和量筒測固體的密度時，讀取測量結果是必須要學會的，但學會分析測量過程中誤差的產生原因，并能想辦法減小，才是我們更需要加強的能力