Question

8．为了鉴别一工艺品是否铜做的，小刚和小海等几位同学做了以下实验：
（1）小刚同学，用托盘天平测量工艺品的质量，操作情况如图a所示，请指出其中的错误是哪些：
①不应用手直接拿取砝码；②物体和砝码的位置放反了．
（2）小海这组同学先用托盘天平测工艺品的质量，步骤如下：
①把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向右（填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡．
②天平平衡后，把工艺品放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把砝码盒中最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作步骤是取下最小砝码，向右调节游码，直到天平再次平衡，右盘中的砝码和游码所处的位置如图b所示，则工艺品质量为97.4g．
（3）接下来他们用量筒测量工艺品的体积，步骤如下：在量筒中注入适量的水（如图c所示），读出此时水面所对应的示数V₁；把固体浸没在盛有适量水的量筒中（如图d所示），读出此时水面所对应的示数V₂，则工艺品的体积V=20cm³．
（4）测得该工艺品的密度为4.87×10³kg/m³．根据工艺品的密度与铜的密度不等而得出工艺品不是铜做的结论．此结论是否不可靠（填“可靠”或“不可靠”）？

Answer 1

分析 （1）天平的使用规则：水平放稳，游码归零，左偏右调，右偏左调，左右一样，天平平衡；砝码的取放要用镊子；左物右码．
（2）天平指针向左偏应向右调螺母，加上最小的砝码仍然向右偏，这时应换游码，物体质量等于砝码质量加游码示数．
（3）量筒测量物体的体积时，采用排水法，前后两次示数之差就是物体的体积．
（4）根据测得的质量和体积，用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出工艺品的密度；从密度的大小判断结论，存在片面性，因为工艺品如果是空心的话，它的密度计算方法就有误．

解答 解：（1）图示中用手拿砝码的做法是错误的，取放砝码要用镊子，不可用手拿砝码；
左盘应放物体、右盘放砝码，图示中物体和砝码的位置放反了．
（2）①天平指针向左偏，说明左边质量大，所以应向右调螺母；
②加上最小的砝码仍然向右偏，说明砝码的质量偏大，此时应取下最小砝码，向右调节游码；
工艺品的质量：m=50g+20g+20g+5g+2.4g=97.4g．
（3）由图可知，工艺品的体积：V=40cm³-20cm³=20cm³．
（4）工艺品的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{97.4g}{20c{m}^{3}}$=4.87g/cm³=4.87×10³kg/m³；
从密度的大小得出结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的体积变大，则计算得到的密度偏小（有误），故该结论不可靠．
故答案为：（1）①不应用手直接拿取砝码；②物体和砝码的位置放反了；
（2）①右；②取下最小砝码，向右调节游码；97.4；
（3）20；
（4）4.87×10³；不可靠．

点评 本题主要考查应用密度知识来鉴别物质，重点是天平的调平与使用、量筒的读数、密度的计算以及实验结果的分析，是一道考查学生实验能力的综合题．