题目内容

【题目】小明的爸爸是一位陨石收藏爱好者。他淘到一小块“陨石”,但它的真实性和陨石的种类难以确认。学过密度知识后,小明就想通过测量这块“陨石”的密度帮助爸爸鉴别其真伪:

(1)所用的实验原理是_____________;

(2)请你帮小明把实验步骤补充完整:

①把天平放在水平桌面上,调节好之后,将“陨石”放在左盘中,用____在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,发现指针指在分度盘中央刻度线如图甲所示,他接下来的操作是 ______,使横梁平衡。天平平衡后,砝码质量和游码对应刻度如图乙所示,则“陨石”的质量为 ______g;

②在量筒中倒入适量的水,记下水的体积为_____(如图丙);

③用细绳拴好“陨石”块,慢慢放入水中,直到________,记下陨石块和水的总体积如图丁;

④算出“陨石”的密度ρ=______kg/m3;

(3)接下来,小明立即整理实验器材。你认为小明的做法_________(选填“合理”或“不合理”),你作出判断的理由是_____________________;

(4)实验后,小明通过查阅资料发现“陨石”有吸水性,经思考,他知道上述实验过程会直接导致在密度测量时,__________(选填“体积”或“质量”)的测量容易产生偏差,从而导致密度的测量值会偏______,请你帮助小明想出一种减小由于吸水带来误差的方法________________。

【答案】 镊子 取下最小砝码,向右移动游码 62 50mL或50cm3 陨石完全浸没在水中 6.2×103 不合理 实验次数太少,误差大 体积 大 见解析

【解析】

(1)[1]测量密度的实验原理是密度的公式ρ=。

(2)①[2][3]为防止腐蚀砝码,应该用镊子在右盘中增减砝码;当加入最小砝码时,指针如图甲,说明砝码的质量偏大,此时应取下最小砝码,向右移动游码直到横梁平衡。

[4]由图乙可知,砝码的总质量为

50+10g=60g

游码在称量标尺上对应的示数为2g,则“陨石”的质量为

m=60g+2g=62g

②[5]由图丙可知,量筒中水的体积

V水=50mL=50cm3

③[6]用细绳拴好“陨石”块,慢慢放入水中,直到陨石浸没在水中,记下陨石块和水的总体积。

④[7]由图丁可知,“陨石”放入量筒中后的总体积

V总=60ml=60cm3

则陨石的体积为

V=V总-V水=60cm3-50cm3=10cm3

“陨石”的密度

ρ==6.2g/cm3=6.2×103kg/m3

(3)[8][9]接下来,小明立即整理实验器材,则小明的做法不合理,判断的理由是:实验次数少,误差大;为减小误差,应多次测量取平均值。

(4)[10][11][12]如果直接放入水中,由于“陨石”吸水导致水和陨石的总体积变小,所以会使测得陨石的体积偏小,即体积的测量容易产生偏差,根据ρ=可知导致密度的测量值会偏大;考虑到“陨石”有吸水性,可以先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间,再取出来擦干表面的水,放入盛有50mL水的量筒中测量其体积。

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