Question

5．测量马铃薯的密度．
（1）实验前，小黄将天平放在水平桌面，在调节天平平衡时，发现指针在中央刻度线两边来回摆动，且偏向左侧的角度较大，要使天平平衡，他应将平衡螺母向右调节；
（2）天平调平后，测量马铃薯质量时，使天平再次平衡时，所用的砝码和游码的位置如图甲所示，这块马铃薯的质量为206.9g；

（3）小黄发现马铃薯太大，不能把它直接放进准备好的量筒中测其体积．他找来一足够大的溢水杯装满水如图乙所示，并最终测出马铃薯的体积为200cm³．请你写出测量马铃薯体积的具体操作过程：①用天平测量溢水杯和水的质量m₁；
②将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯中；
③用天平测量烧杯和溢出水后的质量m₂；
④马铃薯的体积：V=V_排=$\frac{{m}_{排水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．；
（4）该马铃薯的密度约为1.03g/cm³．

Answer 1

分析 （1）根据指针偏转的左边的角度偏大，可以判断天平左端下沉，平衡螺母向相反的方向移动．
（2）物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度值．
（3）在不能使用量筒的情况下测量马铃薯的密度，其难点在于如何测出马铃薯的体积，可以考虑利用溢水杯，通过求V_排来得出马铃薯的体积，最后再利用密度的公式进行计算．
知道土豆排开水的体积，根据阿基米德原理求出土豆受到的浮力．
知道土豆的质量和体积，根据密度公式求出土豆的密度．
土豆的密度略大于水的密度，水中加盐，让土豆悬浮在盐水中，土豆的密度等于盐水的密度，再用密度计测量盐水的密度．

解答 解：（1）指针在中央刻度线两边来回摆动，但偏向左侧的角度较大，天平的左端下沉，平衡螺母向相反的方向移动，所以平衡螺母向右移动．
（2）马铃薯的质量等于砝码质量加游码对应的刻度值，质量m=100g+100g+5g+1.9g=206.9g．
（3）根据题意，在不能使用量筒的情况下，我们可以利用等效替代法，通过求马铃薯在水中的排水体积来得出马铃薯的体积，具体步骤为：
①用天平测量溢水杯和水的质量m₁；
②将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯中；
③用天平测量烧杯和溢出水后的质量m₂；
④马铃薯的体积：V=V_排=$\frac{{m}_{排水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
（4）马铃薯的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{206.9g}{200c{m}^{3}}$=≈1.03g/cm³．
故答案为：（1）右；
（2）206.9g；
（3）①用天平测量溢水杯和水的质量m₁；
②将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯中；
③用天平测量烧杯和溢出水后的质量m₂；
④马铃薯的体积：V=V_排=$\frac{{m}_{排水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
（4）1.03．

点评 测固体密度，在初中物理中是重要内容，学习中必须掌握！