题目内容

18.利用一个烧杯、天平和适量的水,小刚同学测出了一小块不规则小石块的密度.
(1)小刚将天平放在水平台面上,游码移到标尺左端“0”刻度线处,观察到指针此时指在分度盘中央的刻度线的左边,应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡.
(2)用天平测量小石块的质量,天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示,则小石块的质量为52g;
(3)如图乙所示:
A.往烧杯中加入适量的水;
B.把小石块浸没,在水面到达的位置做上标记;
C.取出小石块,测出此时烧杯和水的总质量为122g;
D.往烧杯中加水,直到水面与标记相平,再测出此时烧杯和水的总质量为142g;
(4)计算出小石块的体积为20cm3;
(5)计算出小石块的密度为2.6×103kg/m3;
(6)在一旁观看的小敏同学认为该测量值和真实密度相比明显偏小(偏大/偏小),只利用原有实验器材,改进实验步骤,即可消除这一人为偏差,其方法是将步骤C后面的“测出此时烧杯和水的总质量”,改在步骤A中.

分析 (1)调节天平平衡时,如果指针偏向分度盘的右侧,应向左调节平衡螺母;如果指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母;
(2)小石块的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;
(3)掌握替代法测体积的方法,往烧杯中加水,直到水面与标记相平;
(4)石块的体积等于排开水的体积;
(5)计算出排开水的体积,根据ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度;
(6)分析测量过程中体积或质量的测量误差对密度的影响.

解答 解:(1)由题意可知,指针偏向分度盘的左侧,应向右调节平衡螺母,使天平平衡.
(2)由图甲所示可知,小石块的质量m=50g+2g=52g.
(3)D、通过石块排开水的体积得到石块的体积,所以往烧杯中加水,直到水面与标记相平;
(4)由实验步骤CD可得,小石块的体积:
V=V排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm3;
(5)小石块的密度:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm3=2.6×103kg/m3.
(6)取出小石块时带出了少量水,导致测得水的体积偏大,由公式ρ=$\frac{m}{V}$可知,测得的密度偏小.
只利用原有实验器材,改进实验步骤,即可消除这一人为偏差,其方法是:将步骤C后面的“测出此时烧杯和水的总质量”,改在步骤A中即可.
故答案为:(1)右;(2)52;(3)水面与标记相平;(4)20;(5)2.6×103;(6)偏小;将步骤C后面的“测出此时烧杯和水的总质量”,改在步骤A中.

点评 此题是测量石块的密度,考查了天平的天平及读数,同时考查了利用转换法测量石块的体积,并且考查了对实验误差的分析,注意密度的单位.

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