Question

16．如图一所示，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，小明进行了如下的实验操作：

A．把托盘天平放在水平桌面上；
B．按照如图二所示，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．
如图二，请你帮助小明回答下面五个问题：
（1）如图甲所示，小明在使用天平过程中的错误是：调节天平平衡之前，游码没有移动零刻度线处；
（2）改正错误后，正确的实验操作顺序是：A、BE、D、C；
（3）在称量过程中，发现分度盘的指针如图乙所示，此时应将游码向右（选填“左”或“右”）端调．
（4）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丙所示，切糕的质量为22.8g；用量筒测量切糕的体积如图丁所示，则切糕的密度是1.14×10³g/cm³．到此，明白了小切糕，大质量，花钱多的秘密了．
（5）由于切糕具有吸水性，为了防止其吸水，小明使用了该方案．本次实验测出的密度值比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”），原因是切糕的测量体积偏大．

Answer 1

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）在称量过程中，调节游码时要将游码向指针偏转的相反方向调节；
（4）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=$\frac{m}{V}$计算切糕密度；
（5）密度测量结果的偏差从质量、体积是否存在偏差分析．

解答 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）使用天平测量质量的过程中，要将游码向指针偏转的相反方向调节，图甲中指针偏向分度盘的左侧，所以应向右调节游码．
（4）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=$\frac{m}{V}$=$\frac{22.8g}{20c{m}^{3}}$=1.14g/cm³=1.14×10³kg/m³．
（5）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=$\frac{m}{V}$知，测量结果偏小．
故答案为：（1）调节天平平衡之前，游码没有移动零刻度线处；
（2）E、D、C；    
（3）右；
（4）22.8；1.14×10³；      
（5）偏小；切糕的测量体积偏大．

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．