题目内容

16.小明想知道家里一只茶壶(如图戊所示)的密度.取壶盖进行如下测量.

(1)将天平放在水平桌面上.
(2)将游码移到0刻度线后.调节平衡螺母使得横梁平衡.
(3)将壶盖放在天平的左盘,往右盘放入砝码,当加到10g砝码时,发现指针在分度标尺上的位置如图甲所示.此时他接着的操作应该是向右移动游码,使横梁平衡.
(4)天平平衡时,砝码的质量和游码的位置如图乙所示,壶盖的质量为33.6g.
(5)如图丙所示,将壶盖放入装满水的烧杯中,把溢出的水倒入量筒中如图丁所示.壶盖的体积为20cm3,则壶盖的密度为1.68g/cm3,用该方法测出茶壶的密度比真实值偏大,原因是倒入量筒中的水的体积比壶盖的体积小.

分析 (1)(2)(3)天平使用时,为保证测量的精确和安全,必须将天平放在水平台上,将游码拨到标尺最左端的0刻度线处,调节平衡螺母使横梁平衡;测量过程中,天平不平衡首先通过增减砝码来解决,然后通过调节游码达到天平平衡;
(4)天平的分度值是0.2g,读数为砝码质量加游码对应的刻度值;
(5)量筒分度值为1ml,平视液面最低处读数;
利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度;因为茶壶密度等于质量与体积的比值,所以测量的偏差从质量或体积的测量过程中分析.

解答 解:
(1)天平使用时,首先将天平放在水平的桌面上;
(2)将游码移到标尺最左端的0刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央;
(3)天平使用之前,放在水平的桌面上,由图知,指针偏向分度盘的左侧,因此砝码的总质量略小于物体的质量,所以应该向右移动游码,使横梁平衡;
(4)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对的刻度质量,根据图示,砝码质量为20g+10g=30g,游码所对的刻度是“3.6”,即3.6g,
所以壶盖的质量m=30g+3.6g=33.6g;
(5)根据阿基米德定律,壶盖的体积等于它浸没在水中所排开水的体积,即量筒里水的体积,
壶盖的体积就是V=20ml=20cm3,
壶盖的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33.6g}{20c{m}^{3}}$=1.68g/cm3;
将小桶中的水倒入量筒时,由于小桶壁上沾有部分水,导致用量筒测量的水的体积比壶盖实际排出的水的体积小,也就是测量的壶盖体积偏小.
根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$知,质量一定,体积偏小,所以密度偏大.
故答案为:
(1)水平;
(2)将游码移到0刻度线;
(3)向右移动游码,使横梁平衡;
(4)33.6;
(5)20;1.68;大;小.

点评 本题目是测定密度的常规实验题,主要考查天平、量筒的读数及密度的基本计算,天平和量筒是初中物理中基本的测量工具,放、调、称、读等都是基本的知识要求,必须掌握扎实牢固.

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