题目内容

20．小刚同学要测量一块形状不规则金属块的密度．
（1）将天平放在水平桌面上，调节天平平衡．
（2）用调节好的天平测量瓷片的质量，所有砝码的个数和游码的位置如图甲所示，则瓷片的质量为39g．
（3）他发现瓷片放不进量筒，改用如图乙所示的方法测瓷片的体积：
a．往烧杯中加入矢量的水，把瓷片浸没在水面到达的位置上作标记，然后取出瓷片；
b．往量筒装入40ml的水，再将量筒内的水倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒里剩余水的体积如图丙所示，则瓷片的体积为12 cm3．
（4）用密度公式计算出瓷片的密度ρ=3.25×103kg/m3．
（5）根据以上步骤，小李同学测出的瓷片密度值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

分析 （1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度处，然后调节平衡螺母使横梁平衡；
（2）弄清楚天平的分度值，物体质量等与砝码质量加上游码对应刻度值；
（3）弄清楚量筒的分度值，在如图所示的方法中，向烧杯中所添加水的体积就是瓷片的体积，通过量筒两次的示数之差可以求出；
（4）瓷片的密度可利用密度的公式计算得出；
（5）实验的误差主要产生在从烧杯中取出瓷片时，上面容易带出一定量的水，使再补充的水体积增大，进而影响密度的结果．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到零刻度线处，然后调节平衡螺母使天平平衡；
（2）天平的分度值为0.2g，瓷片的质量m=20g+10g+5g+4g=39g；
（3）图中量筒的分度值为2cm3，量筒中剩余水的体积为28cm3，瓷片的体积：V=40cm3-28cm3=12cm3；
（4）瓷片的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{39g}{12c{m}^{3}}$=3.25g/cm3=3.25×103kg/m3；
（5）取出瓷片时，瓷片上会沾有一部分水，使得倒入量筒中水的体积会偏大，即水的体积大于瓷片的体积，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度测量值会偏小．
故答案为：（1）水平桌面；（2）39；（3）12；（4）3.25×103；（5）偏小．

点评 固体密度的测量是初中物理的重要实验，一定要熟练掌握．天平、量筒的读数，以及利用密度公式进行简单的计算，这都是测密度实验中最基本的技能，需要我们熟练掌握．难点是掌握用等效替代法测量瓷片的体积．

练习册系列答案
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