题目内容

14.某同学想测出一块鹅卵石的密度,于是他找来如下器材:天平(含砝码)、一个烧杯、细线(质量和体积均不计)、足量的水.探究过程如下:
(1)把天平放在水平桌面上,调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡.
a、此操作中存在的问题是没有把游码移至标尺左侧的零刻线处;
b、该同学改正错误后,在重新调节天平平衡时出现了如图甲所示的现象,他需向右(填“左”或“右”)调节平衡螺母.
(2)天平横梁在水平位置平衡后,该同学又进行了如下操作:
a、如图乙,鹅卵石的质量为67g;
b、如图丙,在烧杯中装入适量的水,用调好的天平测得其总质量为72g;
c、如图丁,吊起用细线系好的鹅卵石,使其完全浸没在水中(不接触容器壁和容器底),此时测得总质量为97g;
d、该同学求出的鹅卵石体积为25cm3,鹅卵石的密度为2.68×103Kg/m3.

分析 (1)用天平测物体质量之前,要先把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左侧的零刻线处,然后调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡.
天平调平衡时遵循的原则是:左偏右调,右偏左调,先快后慢.
(2)在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数;
据丙图中bc可知排开水的质量,然后利用密度公式可以计算出排开水的体积,即为鹅卵石的体积,而后再据质量和体积计算出密度即可.

解答 解:
(1)用天平测物体质量之前,先把天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左侧的零刻线处,然后调节平衡螺母,使天平横梁在水平位置平衡.因此此操作中存在的问题是没把游码移至标尺左侧的零刻线处;
根据天平调平衡时遵循的原则:左偏右调,右偏左调;图中指针静止在分度盘中线的左侧,所以应该向右调节平衡螺母.
(2)据图乙可知,天平标尺的分度值是0.2g,
则鹅卵石的质量:m=50g+10g+5g+2g=67g;
由步骤b、c和图示可知,增加的质量为鹅卵石排开水的质量,
所以m排=m总′-m总=97g-72g=25g,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,排开水的体积:V排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{25g}{1g/c{m}^{3}}$=25cm3,
因鹅卵石完全浸没在水中,故鹅卵石的体积:V=V排=25cm3,
鹅卵石的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{67g}{25c{m}^{3}}$=2.68g/cm3=2.68×103kg/m3.
故答案为:(1)a.没有把游码移至标尺左侧的零刻线处;b.右;(2)67;25;2.68×103.

点评 本题的解题关键是熟悉测量固体密度的基本实验程序、天平和量筒的正确读数以及密度公式ρ=$\frac{m}{V}$的熟练运用.

练习册系列答案
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4.如图甲所示,是小明在“测量小灯泡电功率”实验中连接的实验电路,所用小灯泡的额定电压为3.8V,电源是电压为6V且保持不变的蓄电池组.

(1)实验开始,当开关闭合,变阻器滑片向右移动时,电流表示数变大,电压表示数不变.(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)同组的小红发现连线中有一处不符合实验要求,所以才出现上述现象,而且只需改动一根导线的连接,就可以顺利进行实验.请你在需要改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接线.
(3)小明将电路连接正确后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
电压表的示数U/V电流表的示数I/A小电灯的功率P/W
2.00.20
2.50.22
3.00.25
3.80.30
4.50.32
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为1.14W,还可得出关于灯丝电阻的结论是:灯丝电阻随温度的升高而增大;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为7.3Ω.(结果保留一位小数)
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6V电源的两端,两灯消粍的总功率为1.5W.
(4)如果电压表的0~15V量程被损坏,只有0~3V量程能正常使用,实验室里也没有其它电压表可供更换,要求利用现有器材测出小灯泡的额定功率.请在虚线框中画出你设计的电路图.

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