Question

11．德化盛产陶瓷，小李同学想测量一块不规则瓷片的密度．
（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，然后调节平衡螺母使天平平衡．
（2）用调节好的天平测量瓷片的质量，所用砝码的个数和游码的位置如图甲所示，则瓷片的质量为32g．
（3）他发现瓷片放不进量筒，改用如图乙所示的方法测瓷片的体积：
a．往烧杯中加入适量的水，把瓷片浸没，在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
b．先往量筒装入42mL的水，然后将量筒的水缓慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示，则瓷片的体积为16cm³．
（4）用密度公式计算出瓷片的密度ρ为2g/cm³．
（5）根据以上步骤，你认为小李同学测出的瓷片密度值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母使横梁平衡；
（2）弄清楚天平的分度值，物体质量等与砝码质量加上游码对应刻度值；
（3）弄清楚量筒的分度值，在如图所示的方法中，向烧杯中所添加水的体积就是瓷片的体积，通过量筒两次的示数之差可以求出；
（4）瓷片的密度可利用密度的公式计算得出；
（5）实验的误差主要产生在从烧杯中取出瓷片时，上面容易带出一定量的水，使再补充的水体积增大，进而影响密度的结果．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，然后调节平衡螺母使天平平衡；
（2）天平的分度值为0.2g，瓷片的质量m=20g+10g+2g=32g；
（3）图中量筒的分度值为2cm³，量筒中剩余水的体积为26cm³，瓷片的体积V=42cm³-26cm³=16cm³；
（4）瓷片的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32g}{16c{m}^{3}}$=2g/cm³；
（5）取出瓷片时，瓷片上会沾有一部分水，使得倒入量筒中水的体积会偏大，即水的体积大于瓷片的体积，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度测量值会偏小．
故答案为：（1）水平桌面；零刻度线；平衡螺母；（2）32；（3）16；（4）2；（5）偏小．

点评 固体密度的测量是初中物理的重要实验，一定要熟练掌握．天平、量筒的读数，以及利用密度公式进行简单的计算，这都是测密度实验中最基本的技能，需要我们熟练掌握．难点是掌握用等效替代法测量瓷片的体积．