Question

8．小紅同學(xué)為了測(cè)量大豆的密度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）把天平放在水平桌面上，如圖1所示．使用前，他應(yīng)進(jìn)行的操作是：將游碼移至標(biāo)尺的零刻線處；調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針尖對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．

（2）為了測(cè)量大豆的體積，他將飲料瓶裝滿水，擰上蓋子，放在調(diào)好的天平左盤上，天平平衡時(shí)，砝碼的質(zhì)量和游碼標(biāo)尺上的示數(shù)如圖2所示，則瓶和水的總質(zhì)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(cè)出瓶、瓶?jī)?nèi)剩余水和大豆的總質(zhì)量為111克，根據(jù)溢出水的質(zhì)量可求出大豆的體積為40 cm³．
（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(cè)出大豆的密度值比真實(shí)值偏大．（選填“大”或“小”）
（6）實(shí)驗(yàn)后，老師拿出了4個(gè)表面涂著相同顏色漆的大小不同的實(shí)心正方體金屬塊（上面分別標(biāo)著1、2、3、4四個(gè)數(shù)字，漆的質(zhì)量、體積都忽略不計(jì)），老師告訴大家其中兩個(gè)是鐵塊，另兩個(gè)是銅塊（ρ_銅＞ρ_鐵），同學(xué)們測(cè)量了每個(gè)金屬塊的質(zhì)量和體積后，老師在黑板上用描點(diǎn)法畫圖象，如圖3所示，剛剛描好對(duì)應(yīng)的四個(gè)點(diǎn)，聰明的小紅就知道了哪兩個(gè)是銅塊，哪兩個(gè)是鐵塊．請(qǐng)你判斷金屬塊2是鐵塊，和金屬塊3是同樣材料做的是金屬塊1．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)天平在使用前的調(diào)節(jié)步驟進(jìn)行解答；
（2）天平讀數(shù)時(shí)，應(yīng)將砝碼質(zhì)量和游碼的示數(shù)相加；
（3）溢出水的體積即為大豆的體積，根據(jù)溢出水的質(zhì)量，利用密度的變形公式即可計(jì)算；
（4）利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可計(jì)算大豆的密度；
（5）根據(jù)大豆的吸水性可判斷大豆體積測(cè)量值的變化，最終判斷對(duì)密度值的影響．
（6）密度是物質(zhì)的一種特性，不同的物質(zhì)密度一般不同．對(duì)于同種物質(zhì)，密度一定，物體的質(zhì)量與物體的體積成正比，其m-V圖象是過原點(diǎn)的直線．

解答 解：（1）天平在使用前，應(yīng)放在水平桌面上，首先將游碼移至標(biāo)尺的零刻線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．
（2）讀圖可知，瓶和水的總質(zhì)量為100g+2g+1g=103g．
（3）由題意可知，放入大豆后，溢出水的質(zhì)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(huì)偏少，則造成體積的測(cè)量值偏小，最終測(cè)出大豆的密度值比真實(shí)值偏大．
（6）同種物質(zhì)，密度一定，物體的質(zhì)量和體積是成正比的，其m-V圖象是過原點(diǎn)的直線；連接原點(diǎn)和點(diǎn)1并延長(zhǎng)；
連接原點(diǎn)和點(diǎn)4并延長(zhǎng)，由圖可知分別通過3、2，可見1、3是同種物質(zhì)甲，4、2是同種物質(zhì)乙；
過點(diǎn)4做橫軸的垂線，可得同樣體積的甲乙兩種物質(zhì)，甲的質(zhì)量大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知甲的密度大，可見甲物質(zhì)是銅、乙物質(zhì)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）將游碼移至標(biāo)尺的零刻線處；調(diào)節(jié)平衡螺母；（2）103g；（3）40；（4）1.2；（5）大；（6）鐵；  1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是大豆密度的測(cè)量，尤其要注意要測(cè)量大豆體積時(shí)，是利用了替代法，通過溢出水的質(zhì)量求出水的體積，即為大豆的體積，這種方法值得我們借鑒．