Question

19．小宇看到家里有个小金属零件，他很想知道这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度．具体操作如下：
（1）把天平放在水平台上，将游码移至标尺零刻度线处，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向右调节．
（2）用调节好的天平测量这个零件的质量．如图乙所示，则零件的质量为62g，用量筒测定零件的体积如图丙所示，根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可算得小金属零件的密度为3.1g/cm³．
（3）若游码未放到零刻度处就将衡梁调节平衡，用这样的天平称物体的质量，得到的数据比真实质量将偏大（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（4）同桌小邢将文具盒放在天平右盘中秤其质量时，在左盘中放置的砝码有一个50g，两个20g，游码的读数为2.4g，则所称文件盒的实际质量应为87.6g．

Answer 1

分析 （1）在调节天平时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动；
（2）天平在读数时应将砝码质量与游码示数相加，读取零件的体积时，应求两次量筒示数之差，最后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出零件的密度；
（3）调平衡时游码未拨到零刻度线，相当于称量物体质量前已有了读数，使用这样的天平称量物体，总质量值减去原读数才等于物体质量；
（4）准确把握天平的原理：天平是个等臂杠杆，所以天平平衡时，左右盘中的物体质量相等，且游码相当于向右盘加砝码，所以天平平衡时，左盘中的质量等于右盘中质量与游码所对刻度值之和；当左盘放物体、右盘放砝码时，m_物=m_码+m_游；而右盘放物体时，有m_物=m_码-m_游．

解答 解：（1）读图甲可知，指针偏左，说明左侧质量稍大，因此，应将平衡螺母向右侧移动；
（2）读图乙可知，零件的质量为：50g+10g+2g=62g，
读图丙可得，零件的体积为：80ml-60ml=20ml=20cm³，
零件的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³．
（3）根据题意，假设天平调平衡时游码已移到1g，今测质量20g，则天平平衡需再加20g砝码，总读数为21g，比真实值20g大1g，故偏大．
（4）因为在称量过程中误将被测物放在天平右盘，左盘放砝码，所以砝码质量=物体质量+游码刻度，即该物体的实际质量=砝码质量-游码刻度数=50g+20g+20g-2.4g=87.6g．
故答案为：
（1）右；（2）62；ρ=$\frac{m}{V}$；3.1；（3）偏大；（4）87.6g．

点评 本实验是测固体密度的最常规的测量方法，主要考查了天平的调节与读数，量筒的读数，利用密度公式进行简单的计算等，都属于基本的知识点，也是我们必须熟练掌握的内容．