题目内容

4．小明用天平、烧杯、油性笔及足量的水测量一块鹅卵石的密度，实验步骤如下：
（1）将天平放在水平桌面上，把游码拨至标尺零刻度处，发现横粱稳定时指针偏向分度盘的右侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往左（选填“左”或“右”）调．

（2）用调好的天平分别测出鹅卵石的质量是：31.8g和空烧杯的质量是90g．
（3）如图甲所示，把鹅卵石轻轻放入烧杯中，往烧杯倒入适量的水，用油性笔在烧杯壁记下此时水面位置为M，然后放在天平左盘，如图丙所示，杯、水和鹅卵石的总质量为161.6g．
（4）将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，如图乙所示，用天平测出杯和水的总质量为142g，此时杯中水的体积为52cm3．
（5）根据所测数据计算出鹅卵石的密度为2.6g/cm3．
（6）若小明在第（4）步骤测量过程中，用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，直到天平平衡，此错误操作将导致所测密度偏大．

分析 （1）先将天平放在水平桌面上，然后将游码移至横梁标尺的左端零刻度处．
天平使用前的调节：若指针左偏，向右调平衡螺母，使指针指在分度盘的中线处；
（3）物体质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（4）鹅卵石的体积等于倒入水的体积；
（5）根据密度公式求出鹅卵石的密度．
（6）称量过程中用镊子添加砝码不能移动平衡螺母．

解答 解：（1）把天平放在水平台上，游码拨到标尺左端的零刻度线处，通过调节平衡螺母使天平平衡；
指针偏向分度盘的右侧，要使横粱在水平位置平衡，应将平衡螺母往左调．
（3）由图知，杯、水和鹅卵石的总质量：m=100g+50g+10g+1.6g=161.6g；
水的质量为：m水1=161.6g-31.8g-90g=39.8g，
此时水的体积为V水1=$\frac{{m}_{水1}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{39.8g}{1g/c{m}^{3}}$=39.8cm3
（4）将鹅卵石从水中取出后，再往烧杯中缓慢加水，使水面上升至记号M，用天平测出杯和水的总质量为142g，
此时，杯中水的体积V水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-90g}{1g/c{m}^{3}}$=52cm3；
（5）由题意知，鹅卵石的体积等于加入水的体积，则V=V水1-V水=52cm3-39.8cm3=12.2cm3；
鹅卵石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{31.8g}{12.2c{m}^{3}}$=2.6g/cm3．
（6）若小明在第（4）步骤测量过程中用镊子添加砝码并向右旋动平衡螺母，所加砝码少，测量水的质量偏小，水的体积偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$知密度测量的偏大．
故答案为：（1）零刻度处； 左；  （3）161.6；（4）52；（5）2.6；  （6）大．

点评 测固体的密度首先会使用天平，用天平测出固体的质量m，根据排水法测出固体的体积V，理解题目中所用的等效替代法．

练习册系列答案
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 次数 橡皮条 橡皮条宽/cm 橡皮条长/cm 弹射的水平距离/m
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 2 b 0.50 30.00 8.20
 3 c 1.00 20.00 14.00
请回答以下问题：
（1）实验中，是通过比较弹珠被弹射的水平距离来间接反映橡皮条的弹性势能大小；
（2）比较第1次和第2次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能与橡皮条的长度有关；
（3）比较第1次和第3次实验可知，拉伸相同的伸长量，橡皮条的弹性势能还与橡皮条的宽度有关；
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