Question

9．下面是小明设计的测量某金属块密度的实验方案，请帮他完善实验过程．
（1）将一架完好的托盘天平放在水平桌面上，无论怎样调节横梁两端的平衡螺母，指针始终指向分度盘中线的右侧，则小明遗漏的一个重要步骤是游码未归零．
（2）天平调节平衡后，把金属块放在天平的左盘内称量，当天平重新平衡时，所用砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示，金属块的质量m为78.2g．
（3）若把金属块放入装有V₁=20mL水的量筒内，量筒的水面如图乙所示，其示数V₂=30mL．
（4）这种金属的密度ρ=7.82×10³kg/m³．
（5）如果做实验时，先将金属块浸没在水中测量金属块的体积，再用天平测量金属块的质量，则这样测得金属块的密度比真实值偏大（选填“偏大”或“偏小”）．
（6）实验结束后，小明还想测盐水的密度，他制订了如下的实验计划：
①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量
②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积
③测出烧杯和剩余盐水的质量
④测出空烧杯的质量
⑤根据实验数据计算盐水的密度
其中多余的实验步骤是④．

Answer 1

分析 （1）天平的使用：
一放：①首先将天平放在水平工作台上；②将游码放在标尺左端的零刻线上；
二调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中央；
三测：左物右码，按从大到小的顺序用镊子依次加减砝码，若最小的砝码不能使其平衡时，则移动游码使其平衡；
四读：平衡时物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值．在读数时要注意标尺的分度值；
（2）金属块的质量等于砝码质量加游码标尺的示数，要看清标尺的分度值读数；
（3）看清量筒的分度值，读出总体积；
（4）利用ρ=$\frac{m}{V}$求出金属块的密度；
（5）若先测量金属块的体积，在测量其质量，由于金属块从水中取出沾有水，测质量时会偏大，则计算出的密度会偏大；
（6）测量盐水的密度，要用到间接测量的方法，即利用测量工具测出盐水的质量和体积，然后利用公式ρ=$\frac{m}{V}$从而求出盐水的密度．

解答 解：（1）使用托盘天平时，应将天平放在水平工作台上．使用前，若天平不平衡，则应调节平衡螺母；在测量过程中，若天平不平衡，则应调节游码；
（2）金属块的质量等于砝码质量加游码标尺的示数，清标尺的分度值为0.2g，则金属块的质量为m=75g+3.2g=78.3g；
（3）若把金属块放入装有V₁=20mL水的量筒内，量筒的水面如乙所示，其示数V₂=30ml，
（4）金属块的体积为V=V₂-V₁=30cm³-20cm³=10cm³；
则金属块的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$=$\frac{78.2g}{30c{m}^{3}-20c{m}^{3}}$=7.82g/cm³=7.82×10³kg/m³；
（5）若先测量金属块的体积，在测量其质量，由于金属块从水中取出沾有水，测质量时会偏大，则计算出的密度会偏大．
（6）测量盐水密度的过程是：①在烧杯中装入适量盐水，测出它们的总质量；②将烧杯中一部分盐水倒入量筒中，测出量筒中盐水的体积；测出烧杯和剩余盐水的质量；⑤据实验数据计算盐水的密度，所以④步骤是多余的．
故答案为：
（1）游码未归零；（2）78.2；（3）30；（4）7.82×10³；（5）偏大；（6）④．

点评 此题为测量固体密度的实验，考查了天平的使用、天平和量筒的读数、密度公式的表达以及造成误差的分析，这是中考的重点．