题目内容

如图1所示,2012年的“财富”的象征--有车有房有切糕!切糕密度较大,一小块都很沉,卖价以两(1两=50g)为单位,致使很多人莫名上当受骗.为了测量切糕的密度,同学们进行了如下的实验操作:
A.把托盘天平放在水平桌面上;
B.按照如图2所示,调节天平在水平位置平衡;
C.将切糕用极薄的保鲜膜包好,再用细线系好后慢慢地放入量筒中,并记下水和切糕的总体积;
D.在量筒中倒入适量的水,并记下水的体积;
E.在天平左右盘各垫上同样大小的纸片,将切糕放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡.
请你回答下面问题:
(1)如图甲所示,在使用天平过程中的错误是:______;
(2)改正错误后,正确的实验操作顺序是:A、B______;
(3)正确称量时,天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,切糕的质量为______g;用量筒测量切糕的体积如图丙所示,则切糕的密度是______kg/m3.到此,明白了小切糕,大质量,花钱多的秘密了.
(4)由于切糕具有吸水性,为了防止其吸水,同学们使用了该方案.本次实验测出的密度值比真实值偏大______(选填“偏大”或“偏小”),原因是______.
(5)为了培养学生们的实验设计能力,老师只给了一个大烧杯、细线、足够的水、保鲜膜、一个弹簧测力计.请你再一次测切糕的密度:
实验步骤:(测得的量用字母表示)
①______;
②______.
切糕密度的表达式:______.(用①②中测得的量及ρ来表示)

解:(1)调节天平的平衡时,天平首先放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度,再移动平衡螺母.
(2)在测量固体的密度时应先称量待测物体的质量,再测量待测物体的体积(防止水对物体质量大小的影响),所以测量顺序应为:A、B、E、D、C.
(3)物体的质量等于砝码的质量与游码指示的数值之和,所以切糕的质量为:m=20g+2.8g=22.8g;
切糕的体积等于量筒中两次液面示数的差,所以体积为:V=20cm3
切糕的密度为ρ===1.14g/cm3=1.14×103kg/m3
(4)由于切糕具有吸水性,为了防止其吸水,用保鲜膜将切糕包住,导致测量的切糕体积偏大,由公式ρ=知,测量结果偏小.
(5)实验步骤:
①将切糕用保鲜膜包好,再用细线系好后挂在弹簧测力计下,测量其重力为G;
②在烧杯中倒入适量的水,将挂在弹簧测力计下的切糕完全浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F.
切糕受的浮力F=G-F,
∵FgV
∴切糕的体积V=V=
∵G=mg=ρgV
∴切糕的密度ρ===×ρ
故答案为:(1)调节天平平衡时,游码没有调到标尺左端的零刻线处;(2)EDC;(3)22.8;1.14×103;(4)偏小;切糕的体积变大了;
(5)实验步骤:
①将切糕用保鲜膜包好,再用细线系好后挂在弹簧测力计下,测量其重力为G;
②在烧杯中倒入适量的水,将挂在弹簧测力计下的切糕完全浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F.
切糕密度的表达式:×ρ
分析:(1)使用天平时,天平放在水平台上,游码移动标尺左端的零刻度;
(2)测量固体密度需要先测量物体质量,然后利用排水法测量固体体积;
(3)使用天平测量物体质量时,被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和;读取量筒中液体体积时,首先明确量筒的分度值,视线与液面最凹处相平;已知切糕质量和体积,利用公式ρ=计算切糕密度;
(4)密度测量结果的偏差从质量、体积是否存在偏差分析;
(5)首先利用弹簧测力计测出切糕的重力G,再将切糕挂在弹簧测力计下浸没在水中读出弹簧测力计的拉力,求出浮力,根据阿基米德原理变形V=得出体积,再根据G=mg=ρgV求出密度.
点评:此题考查了天平的使用、量筒的读数和固体密度的测量以及误差的分析,属于力学的重点内容,其中误差的偏差确定是难点,应该明确哪一个物理量在测量过程中存在明显偏差,导致测量结果发生怎样的偏差.
练习册系列答案
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如图1所示,2012年的“财富”的象征--有车有房有切糕!切糕密度较大,一小块都很沉,卖价以两(1两=50g)为单位,致使很多人莫名上当受骗.为了测量切糕的密度,同学们进行了如下的实验操作:
A.把托盘天平放在水平桌面上;
B.按照如图2所示,调节天平在水平位置平衡;
C.将切糕用极薄的保鲜膜包好,再用细线系好后慢慢地放入量筒中,并记下水和切糕的总体积;
D.在量筒中倒入适量的水,并记下水的体积;
E.在天平左右盘各垫上同样大小的纸片,将切糕放在左盘中,在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁在水平位置平衡.
请你回答下面问题:
(1)如图甲所示,在使用天平过程中的错误是:
调节天平平衡时,游码没有调到标尺左端的零刻线处
调节天平平衡时,游码没有调到标尺左端的零刻线处

(2)改正错误后,正确的实验操作顺序是:A、B
EDC
EDC

(3)正确称量时,天平平衡时右盘中的砝码质量、游码在标尺上的位置如图乙所示,切糕的质量为
22.8
22.8
g;用量筒测量切糕的体积如图丙所示,则切糕的密度是
1.14×103
1.14×103
kg/m3.到此,明白了小切糕,大质量,花钱多的秘密了.
(4)由于切糕具有吸水性,为了防止其吸水,同学们使用了该方案.本次实验测出的密度值比真实值偏大
偏小
偏小
(选填“偏大”或“偏小”),原因是
切糕的体积变大了
切糕的体积变大了

(5)为了培养学生们的实验设计能力,老师只给了一个大烧杯、细线、足够的水、保鲜膜、一个弹簧测力计.请你再一次测切糕的密度:
实验步骤:(测得的量用字母表示)
 ①
将切糕用保鲜膜包好,再用细线系好后挂在弹簧测力计下,测量其重力为G
将切糕用保鲜膜包好,再用细线系好后挂在弹簧测力计下,测量其重力为G

 ②
在烧杯中倒入适量的水,将挂在弹簧测力计下的切糕完全浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F
在烧杯中倒入适量的水,将挂在弹簧测力计下的切糕完全浸没在水中,读出弹簧测力计的示数为F

切糕密度的表达式:
G
G-F
×ρ
G
G-F
×ρ
.(用①②中测得的量及ρ来表示)

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