题目内容

14．图1是小明在某地旅游时买的一个生肖挂件纪念品，下面是他测量这个挂件密度的实验过程．

（1）测量前调节天平：天平放在水平桌面上，把游码移动到标尺的零刻度处；小明观察到放在水平桌面上的天平指针左右摆动的幅度如图2所示，则要使天平横梁水平平衡，这时应将平衡螺母适当向右移动．天平调好后，取下系挂件的挂绳，仅将挂件放在天平的左盘上，在右盘上放砝码，当天平恢复平衡时，右盘上所放的砝码和标尺上游码的位置如图3所示，则该挂件的质量为78.4g．
（2）用细铁丝钩住挂件放入盛有适量水的量筒中（然后把细铁丝取出），安排这一实验步骤的目的是为了测量挂件的体积，这其中用到的科学方法是等量替代法．放入挂件前、后量筒的水面位置分别如图4、5所示，则测量结果是32cm3，测量中要求量筒中的水要“适量”，其“适量”的含义是：水能浸没挂件，但又不会从量筒溢出．
（3）根据上述实验数据，可以计算得出这个挂件的密度是2.45g/cm3．在（3）中如果挂件用原来的粗挂绳系住一起放入量筒中进行测量，则最后计算得到的密度值将比真实值偏小（选填：“偏大”或“偏小”）．

分析 （1）测量前调节天平：天平放在水平桌面上，把游码移动到标尺的零刻度处；移动游码使横梁平衡，指针左偏右移，右偏左移；
挂件的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（2）根据挂件排开水的体积等于挂件的体积分析，用到了等量替代法；
分别读出水的体积，水和挂件的体积，根据二者之差求出挂件的体积；
向量筒中注“适量”水的目的是为了测出固体的体积，因此，水要能浸没物体，而且在放入物体后不能超过量筒的量程；
（3）根据密度公式求得密度的大小；分析体积的测量误差，得出密度的测量误差．

解答 解：（1）测量前调节天平：天平放在水平桌面上，把游码移动到标尺的零刻度处；
由图2知，指针左偏，说明左边的质量偏大，则应将平衡螺母适当向右移动．
由图3知，标尺的分度值为0.2g，挂件的质量m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g；
（2）根据图4、图5是为了测量挂件的体积；
根据挂件排开水的体积等于挂件的体积，用到了等量替代法；
挂件的体积等于两次体积之差，由图知，量筒的分度值为4ml，则V=72ml-40ml=32ml=32cm3；
适量的含义是：水能浸没物体，且在放入物体后不超过量筒的量程；
（3）挂件的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{78.4g}{32c{m}^{3}}$=2.45g/cm3；
如果挂件用原来的粗挂绳系住一起放入量筒中进行测量，则所测挂件的体积偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度偏小．
故答案为：（1）游码；平衡螺母；78.4；（2）体积；等量替代法；32cm3；水能浸没挂件，但又不会从量筒溢出；（3）2.45；偏小．

点评 本题考查了天平的读数及使用方法、量筒读数、实验注意事项、求密度等问题，这些都是实验的常考问题，一定要掌握．

练习册系列答案
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（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32.0g．
（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40mL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，剩余水的体积为26cm3，瓷片的体积为14cm3．
（4）用密度公式计算出瓷片的密度ρ为2.29g/cm3（保留两位小数）．
（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”）．
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