题目内容
2．小明同学为了测量牛奶的密度，进行以下实验：（1）用调节好的天平测量牛奶和烧杯的总质量，操作情景如图1甲所示，错误之处是：测量时调节平衡螺母．
（2）重新调节好天平，小明的实验步骤如下：
①称得空烧杯的质量为10g；②把牛奶倒入烧杯中，称得牛奶和烧杯的总质量为64g；③将一部份牛奶倒入量筒中，如图1乙所示；④再将烧杯放在天平上，称得剩余牛奶和烧杯的总质量如图1丙所示．由此可知：量筒中牛奶的体积是32cm3，量筒中牛奶的质量是32.8 g，牛奶的密度是1.025×103 kg/m3．你认为小明实验中多余的步骤是①．（填实验步骤序号）
（3）小明还想利用可乐瓶、小口径量筒（口径比象棋子小）、水以及常见生活材料，测量象棋子的密度．
步骤：如图2所示，①把可乐瓶放置在水平台上，再把吸管一端水平插入可乐瓶侧壁，另一端开口朝下，往可乐瓶里缓缓倒水，直至水面升到吸管水瓶端口，将空的量筒正放在吸管下端开口处；
②把一泡沫块轻轻放入可乐瓶使之漂浮在水面，量筒中水的体积为10mL；
③用细线拴住像棋子轻轻放入可乐瓶，象棋子下沉至瓶底，量筒中水的体积为30mL；
④取出像棋子并轻轻放置在泡沫块上方，泡沫块儿和象棋子漂浮在水面，量筒中水的体积为50mL．
可算出象棋子的密度是2g/cm3．步骤③中可乐瓶对水平台的压力大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）步骤④中可乐瓶对水平台的压力．为了使所测密度尽量精确，请为小明同学提出一条合理的建议：
选用分度值更小的量筒．
分析 （1）在使用天平称量物体的质量时，通过增减砝码和移动游码使天平平衡；
（2）量筒中牛奶的体积可从量筒中读出，读取量筒液体的体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平；用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准；已知牛奶和烧杯的总质量，读出量筒中牛奶和烧杯的总质量，可求得量筒中牛奶的质量，然后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可求出其密度；
（3）由①②可知，泡沫静止时受到的浮力等于泡沫的重力，泡沫排开的水重等于泡沫受到的浮力，则G泡=F泡浮=ρ水gV排1；由②③知量筒中的水体积之差就是象棋子的体积V象；由①④可知，泡沫块和象棋子漂浮在水面时，整体受到的浮力等于自身的重力，受到的浮力等于排开的水重，则G泡+G象=ρ水gV排2，便可求出象棋子重，利用m=$\frac{G}{g}$可求出象棋子的质量，最后利用ρ象=$\frac{{m}_{象}}{{V}_{象}}$可求出象棋子的密度．
解答 解：（1）在使用天平称量物体的质量时，通过增减砝码和移动游码使天平平衡；不能再移动平衡螺母；
（2）由图知，量筒中牛奶的体积：V=32mL=32cm3；
剩余牛奶和烧杯的总质量：m剩=20g+10g+1.2g=31.2g；
根据题意，量筒里牛奶的质量是：m=m总-m剩=64g-31.2g=32.8g．
牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32.8g}{32c{m}^{3}}$=1.025g∕cm3=1.025×103kg/m3；
由于量筒中牛奶的质量可由牛奶和烧杯的总质量与剩余牛奶和烧杯的总质量计算得出，所以小明不需要测量空烧杯的质量；
（3）泡沫漂浮，V排1=10ml=10cm3=1×10-5m3，
泡沫的重力：G泡=F泡浮=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×1×10-5m3=0.1N，
泡沫和象棋子一起漂浮，V排2=50ml=50cm3=5×10-5m3，
对泡沫和象棋子进行受力分析可得：G泡+G象=F浮总=ρ水gV排2，
所以，象棋子的重力：G象=ρ水gV排2-G泡=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10-5m3-0.1N=0.4N，
由G=mg可得，象棋子的质量：m象=$\frac{{G}_{象}}{g}$=$\frac{0.4N}{10N/kg}$=0.04kg，
由步骤②与③可知，象棋子的体积：V象=30ml-10ml=20ml=20cm3=2×10-5m3，
象棋子的密度：ρ象=$\frac{{m}_{象}}{{V}_{象}}$=$\frac{0.04kg}{2×1{0}^{-5}{m}^{3}}$=2×103kg/m3=2g/cm3；
在步骤④与③中，泡沫和象棋子的总重力不变，但步骤④与③相比可乐瓶多排出20mL水，可乐瓶对水平台的压力减小，所以步骤③中可乐瓶对水平台的压力较大；
由计算过程可知，测量排开水的体积越准确，计算出的密度约精确，故可选用分度值更小的量筒．
故答案为：（1）测量时调节平衡螺母；
（2）32；32.8；1.025×103；①；
（3）2；大于；选用分度值更小的量筒．
点评 本实验提供了液体密度与固体密度测量的两种方法，无论采用哪种方法都是从测量质量m和体积V入手，最后根据ρ=$\frac{m}{V}$计算出物体的密度，涉及到阿基米德原理和密度公式、重力公式的应用．
如图所示，铁片是用细线悬挂着的．闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P从到a端滑b端，铁片受到的磁力变小（选填“变大”、“变小”或“不变）；通电螺线管左端是N极．
如图所示的电路，AB和CD均为长度相等粗细不同的镍铬合金线．闭合开关后，通过观察电流表的示数，可以比较两条合金线电阻的大小，这个实验装置是研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关．| A． | 寒冷的冬夜，窗户玻璃上出现“冰花”，这是由于凝华产生的，它会出现在玻璃外表面 | |
| B． | 湿衣服挂在阴凉处也能变干，是因为蒸发可以在任何温度下发生 | |
| C． | 游泳后，刚从水中出来感觉比较冷，这是因为人身上的水分蒸发带走热量 | |
| D． | 夏天从冰箱中取出的饮料瓶会“冒汗”，这是由于空气遇冷液化形成的 |
