Question

18．小明利用如下器材測量綠豆的密度：托盤天平（無砝碼）、量筒、兩只完全相同的燒杯、一堆綠豆、足量的水，實(shí)驗步驟如下：

①把托盤天平放在水平桌面上并將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤如圖甲的位置，他應(yīng)該將平衡螺母向右移動．
②將兩只相同的燒杯分別放在天平的兩個托盤上，將適量的綠豆放入左邊燒杯中，往右邊燒杯中加水直至天平再次平衡，如圖乙．
③將燒杯中的水倒入量筒中，讀得水的體積為42ml，量筒中水的質(zhì)量為42g，即為綠豆的質(zhì)量．
④再把綠豆全部倒入量筒中，讀得綠豆和水總體積為62ml，綠豆體積為20 ml．（1）計算綠豆的密度是2.1×10³kg/m³．
（2）這種方法測量綠豆的密度比真實(shí)密度相比偏小，理由是燒杯中有水殘留，使綠豆質(zhì)量偏小．
（3）小明突然想到另外一種方法，他把適量的綠豆放在已經(jīng)調(diào)好的天平的左盤，只通過向右移動游碼的方式使天平平衡，游碼的示數(shù)如圖丙，則綠豆的質(zhì)量為4g，然后在量筒中裝適量水記下體積V₁，再將綠豆倒入水中記下總體積V₂，即可計算綠豆的密度，請指出這種測量方式存在的主要問題綠豆體積太小量筒讀數(shù)誤差太大．

Answer 1

分析 ①調(diào)節(jié)天平平衡前，將天平置于水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處，將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的反方向移動；
③根據(jù)公式m=ρV計算出水的質(zhì)量，從而得知綠豆的質(zhì)量；
④綠豆和水的總體積減去水的體積可得綠豆的體積；
（1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算出綠豆的密度；
（2）通過分析綠豆的質(zhì)量和體積的測量誤差得出結(jié)論；
（3）綠豆的質(zhì)量等于游碼所對的刻度值；
根據(jù)綠豆的質(zhì)量估計一下綠豆的體積，便可得出存在的問題．

解答 解：①把托盤天平放在水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻線處，由圖甲知，指針偏左，他應(yīng)該將平衡螺母向右移動，使天平平衡；
③由ρ=$\frac{m}{V}$可知，綠豆的質(zhì)量：m=m_水=ρ_水V_水=1g/cm³×42cm³=42g；
④綠豆的體積：V=62ml-42ml=20ml；
（1）綠豆的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{42g}{20c{m}^{3}}$=2.1g/cm³=2.1×10³kg/m³；
（2）實(shí)驗中綠豆的質(zhì)量等于燒杯中水的質(zhì)量，但將水向量筒中倒入時，燒杯中會有水殘留，使得綠豆的質(zhì)量偏�。�
（3）由圖丙知，綠豆的質(zhì)量：m=4g；
綠豆的質(zhì)量為4g，根據(jù)V=$\frac{m}{V}$可知，綠豆的體積大約只有2cm³=2ml，由于綠豆的體積太小，利用量筒測量體積誤差會較大．
故答案為：①水平；右； ③42；④20；（1）2.1×10³kg/m³；（2）燒杯中有水殘留，使綠豆質(zhì)量偏�。唬�3）4；綠豆體積太小量筒讀數(shù)誤差太大．

點(diǎn)評 本題是測量綠豆的密度實(shí)驗，綠豆的質(zhì)量和體積都很小，所以要測量一些綠豆的質(zhì)量和體積，綠豆的形狀不規(guī)則，要掌握綠豆體積的除了方法．