Question

3．小华同学的玩具车掉下了一个小金属零件，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）调节天平横梁平衡时，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（填“左”或“右”） 调节，直至天平平衡．
（2）称量时，把零件放在左盘，用镊子向右盘增减砝码，当把最小的砝码放入右盘后，发现指针偏向分度盘的右侧，接下来正确的操作是用镊子把最小的砝码从右盘取出，然后移动游码，直到天平再次平衡．
（3）天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙，则零件的质量为62g，用量筒测得零件的体积如图丙所示，则零件的体积为20cm³，由此可算得小金属零件的密度为3.1×10³kg/m³．
（4）假如细线的体积不可忽略，则密度的测量值会偏小．（选填“大”或“小”）
（5）若该零件磨损后，它的密度将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）天平在调节时，首先应将其放在水平台上，将游码移至标尺的零刻度处，再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央，此时表示天平已经平衡；平衡螺母向横梁上翘的一端移动；
（2）天平指针偏向分度盘的右侧，说明右盘砝码质量过大，应却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；
（3）在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；
弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，零件的体积等于零件和水的总体积减去水的体积；
根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出零件的密度．
（4）若细线的体积不能忽略，则所测零件的体积会偏大；
（5）密度是物质本身的一种特性，与物质的多少无关．

解答 解：（1）天平在调节时，首先应将其放在水平台上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处，再调节平衡螺母使指针指在分度盘的中央，此时表示天平已经平衡；如图甲所示，指针左偏表示横梁右端上翘，平衡螺母应向右调节；
（2）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：
用镊子把最小的砝码从右盘取出，然后移动游码，直到天平再次平衡为止；
（3）如图乙所示，本游码标尺的分度值是0.2g，零件的质量：m=游码质量+游码对应刻度值=50g+10g+2g=62g；
图丙中水的体积V_水=60cm³，水和零件的总体积V_总=80cm³，则零件的体积V=V_总-V_水=80cm³-60cm³=20cm³，
零件的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³；
（4）若细线的体积不能忽略，则所测零件的体积会偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度偏小．
（5）若该零件磨损后，物质没变，它的密度将不变．
故答案为：（1）右；（2）用镊子把最小的砝码从右盘取出，然后移动游码；（3）62；20；3.1×10³．

点评 测固体的密度是初中物理比较基本的实验，本题考查用天平和量筒的读数以及密度的计算，考查了学生的实验能力．同时考查了对实验误差的分析和对密度的理解，考查全面、重点．