题目内容

19．小楠同学想测出一个实心塑料球的密度，但是他发现塑料球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积于是小楠设计了以下实验步骤，如图1所示．
A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图A所示，记录塑料球质量为m；
B．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图B所示，记录此时量筒的示数为V1；
C．把适量的水倒进量筒中如图C所示，记录此时量筒的示数为V2；
D．把小铁块单独放入水中静止时如图D所示，记录此时量筒示数的为V3；
E．利用密度公式计算出结果．

根据上述实验过程，回答下列问题：
（1）请你按正确的操作过程帮他重新排列实验步骤序号ACDBE（只填字母序号）．
（2）将托盘天平放在水平桌面上，将标尺上的游码移到零刻度线处，发现指针偏向分度盘的右侧，如图E所示，此时应将平衡螺母向左端调节（选填“左”或“右”），直到指针指向分度盘的中央；
（3）在测量塑料球的质量时，向右盘中添加砝码，当加上最小砝码后，发现指针仍指向分度盘右侧的位置，如图E所示，则接下去的操作应是：取出最小砝码，然后向右移动游码，直至天平横梁平衡．
（4）实验中使用天平测出塑料球的质量m=15.6g，塑料球的体积V=20cm3，计算出塑料球的密度ρ=0.78×103kg/m3．

分析 （1）测量固体的密度（固体不溶于水）：首先测量固体的质量，然后在量筒中倒入适量的水测量水的体积，把固体浸没在水中，测量水和固体的体积，进而求出固体的体积，再根据密度公式计算；
（2）天平使用前的调节：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游码移到标尺左端零刻线处；③调：调节平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
（3）天平指针偏向分度盘的右侧，说明右盘砝码质量过大，应取出右盘质量最小的砝码，然后移动天平横梁标尺上的游码，使天平平衡；
（4）塑料球的质量等于天平砝码和游码的质量之和，根据分度值读出图B和图D中量筒的示数，两者差值即为塑料球的体积，根据密度公式求出塑料球的密度．

解答 解：（1）如果先测量塑料球的体积，再测塑料球的质量时，塑料球上面会沾有水，使塑料球的质量偏大，影响测量结果，经分析得，正确的顺序为：
A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时右盘中的砝码和标尺上的游码位置如图A所示，记录塑料球质量为m；
C．把适量的水倒进量筒中如图C所示，记录此时量筒的示数为V2；
D．把小铁块单独放入水中静止时如图D所示，记录此时量筒示数的为V3；
B．用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图B所示，记录此时量筒的示数为V1；
E．利用密度公式计算出结果．
（2）用天平测量物体的质量时，首先把天平放在水平台上，把游码放在标尺左端的零刻线处；然后调节平衡螺母，使使指针对准分度盘的中线；图E中，指针偏向分度盘的右侧，应将平衡螺母向左移动；
（3）指针偏向分度盘的右侧，说明右侧质量大，应取出最小的砝码，然后向右移动游码，直至天平横梁平衡；
（4）由图A可知，塑料球的质量：
m=10g+5g+0.6g=15.6g，
量程的分度值为5mL，由图B和图D可知，塑料球的体积：
V=VB-VD=70mL-50mL=20mL=20cm3，
则塑料球的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{15.6g}{20c{m}^{3}}$=0.78g/cm3=0.78×103kg/m3；
故答案为：
（1）ACDBE；
（2）水平；零刻线；左；
（3）取出最小砝码，然后向右移动游码，直至天平横梁平衡；
（4）15.6；20；0.78×103．

点评 本题考查了量筒与天平的使用及读数，求小木球的密度等问题；量筒是初中物理中的常用测量仪器，注意其量程和分度值，读数时，视线要与凹液面保持相平；使用天平需要注意：平衡螺母只是调节平衡，在测量过程中不能移动位置；游码位置的改变相当于在右盘中增减砝码，调平过程中需要固定在零刻度线处．

练习册系列答案
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A．用天平测量塑料球的质量，天平平衡时如图b所示，记录塑料球质量为m；
B．把适量的水倒进量筒中如图c所示，记录此时水的体积为V1；
C．用细线在塑料球下吊一小铁块放入盛有适量水的量筒中，静止时如图d所示，记录此时量筒的示数V2；
D．把小铁块单独放入水中静止时如图e所示，记录此时量筒的示数V3；
E．利用密度公式计算出结果．根据上述实验过程，回答下列问题：
（1）实验时，将天平放在水平桌面上，将游码调至标尺左端的零刻度处，然后调节天平衡量平衡，发现指针静止在分度盘上如图a所示的位置，此时应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）移动．
（2）实验中使用天平测出塑料球的质量m=17g，塑料球的体积V=20cm3，计算出塑料球的密度ρ=0.85×103kg/m3．
（3）实验步骤中，步骤B是可以略去的．（填序号）
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（1）调节天平平衡：将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺左端的零刻线处，发现指针指在分度盘的左侧，为了使横梁平衡，应将平衡螺母向右（选填“右”或“左”）调．
（2）天平调节好后，小光将矿石样品放在天平左盘，在右盘增减砝码并移动游码直至横梁平衡，此时右盘中所放砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示．接着，他利用量筒和水测量矿石样品的体积，量筒中放入矿石样品前后，水面静止时的位置如图乙所示．

通过以上测量可知，矿石样品的质量为63g，体积为20cm3，密度为3.15×103kg/m3．
（3）小红想：如果不用量筒，能否测出矿石样品的体积呢？她找来一个盛满水的溢水杯（图丙），测出了矿石样品的体积．请将小红的实验步骤补充完整，写出矿石样品体积的表达式（用所测物理量表示）
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