Question

15．某同學(xué)家中有一個(gè)如圖1所示的紫砂壺，他特想知道紫砂壺的密度，于是將此壺帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)量．

（1）把托盤天平放在水平桌面上，把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，如圖2甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），直到指針指向分度盤的中央．
（2）將壺蓋放在左盤中，在右盤中用鑷子增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁在水平位置平衡．當(dāng)天平再次平衡時(shí)，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖2乙所示，則壺蓋的質(zhì)量是43.4g；
（3）測(cè)量壺蓋的體積時(shí)，他發(fā)現(xiàn)壺蓋放不進(jìn)量筒，于是設(shè)計(jì)了如圖3所示的步驟：
a．往燒杯中加入適量的水，把壺蓋浸沒，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記；
b．然后取出壺蓋；
c．先往量筒裝入40ml的水，然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，使水面到達(dá)標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖3所示，則壺蓋的體積為14cm³．
（4）則該紫砂壺密度是3.1×10³kg/m³．
（5）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)測(cè)出的紫砂壺密度比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）（2）使用前的調(diào)節(jié)：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處；③調(diào)：調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處．
（3）量筒分度值為1ml，平視液面最低處讀數(shù)；壺蓋的體積等于40ml的水減去量筒里剩下的水的體積；
（4）利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；因?yàn)椴鑹孛芏鹊扔谫|(zhì)量與體積的比值，所以測(cè)量的偏差從質(zhì)量或體積才測(cè)量過程中分析．
（5）根據(jù)取出壺蓋時(shí)，壺蓋上會(huì)沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積，再由ρ=$\frac{m}{V}$分析，測(cè)量結(jié)果是偏大還是偏�。�

解答 解：（1）放在水平桌面上的托盤天平調(diào)節(jié)平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)游碼放在標(biāo)尺的零刻線處，指針指在分度盤中央的右側(cè)，說明天平右側(cè)沉，應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左移，或?qū)�橫梁左端的平衡螺母向左移．
（2）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，要用鑷子夾取砝碼，不能用手拿砝碼；
標(biāo)尺一個(gè)大格1g，每一個(gè)小格0.2g，并且以游碼的左側(cè)對(duì)準(zhǔn)的刻度為準(zhǔn)，物體的質(zhì)量=20g+20g+3.4=43.4g；
（3）在量筒上，10cm³之間有5個(gè)小格，一個(gè)小格代表2cm³，即量筒的分度值為2cm³；量筒內(nèi)水的體積為26ml，
則壺蓋的體積為V=40ml-26ml=14m=14cm³，
（4）壺蓋的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.4g}{14c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（5）因?yàn)槿〕鰤厣w時(shí)，壺蓋上會(huì)沾有水，因此倒入水的體積大于壺蓋的體積，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，測(cè)量結(jié)果偏�。�
故答案為：（1）零刻線；左；（2）鑷子；43.4；（3）14；（4）3.1×10³；（5）偏�。�

點(diǎn)評(píng) 本題目是測(cè)定密度的常規(guī)實(shí)驗(yàn)題，主要考查天平、量筒的讀數(shù)及密度的基本計(jì)算，天平和量筒是初中物理中基本的測(cè)量工具，放、調(diào)、稱、讀等都是基本的知識(shí)要求，必須掌握扎實(shí)牢固．