Question

20．小刚和小海同学想测量一件工艺品的密度，他们做了以下实验：

（1）小刚同学用托盘天平测量工艺品的质量，操作情况如图（a）所示，请指出其中的错误有哪些：
用手直接拿取砝码；物体和砝码的位置放反了．
（2）小海同学先用托盘天平侧工艺品的质量，步骤如下：
①把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，发现指针偏向分度盘的左侧，此时应该把平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调节，才能使天平平衡．
②天平平衡后，把工艺品放在左盘，用镊子向右盘加减砝码，当把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取下最小砝码，向右调节游码，直到天平再次平衡，右盘中的砝码和游码所处的位置如图（b）所示，则工艺品质量为97.4g．
（3）接下来他用量筒测量工艺品的体积，步骤如下：在量筒中注入适量的水，如图（c）所示，读出此时水面所对应的示数V₁；把工艺品浸没在盛有适量水的量筒中，如图（d）所示，读出此时水面所对应的示数V₂，则工艺品的体积V=20cm³．
（4）测得该工艺品的密度为4.87×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）天平的使用规则：水平放稳，游码归零，左偏右调，右偏左调，左右一样，天平平衡；砝码的取放要用镊子；左物右码．
（2）天平指针向左偏应向右调螺母，加上最小的砝码仍然向右偏，这时应换游码，物体质量等于砝码质量加游码示数．
（3）量筒测量物体的体积时，采用排水法，前后两次示数之差就是物体的体积．
（4）根据测得的质量和体积，用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出工艺品的密度；从密度的大小判断结论，存在片面性，因为工艺品如是空心的话，它的密度计算方法就有误．

解答 解：（1）天平的使用中明确规定：砝码的取放要用镊子，不可用手拿砝码，所以图示中用手拿砝码的做法是错误的．左盘放砝码右盘放物体，所以图示中错误是物体和砝码的位置放反了．
（2）①天平指针向左偏，证明左边质量大，所以应向右调螺母；
②加上最小的砝码仍然向右偏证明砝码质量太大，只能调节游码；工艺品的质量 m=50g+20g+20g+5g+2.4g=97.4g．
（3）由图可知，工艺品的体积V=40mL-20mL=20mL=20cm³．
（4）工艺品的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{97.4g}{20c{m}^{3}}$=4.87g/cm³=4.87×10³．
故答案为：（1）用手直接拿取砝码；物体和砝码的位置放反了；（2）①右；②取下最小砝码；向右调节游码；97.4；（3）20；（4）4.87×10³．

点评 本题考查了应用密度知识来鉴别物质，重点是天平的调平与使用、量筒的读数、密度的计算以及实验结果的分析，是一道考查学生实验能力的好题．