Question

8．小红同学为了测量大豆的密度，进行以下实验：
（1）把天平放在水平桌面上，如图1所示．使用前，他应进行的操作是：将游码移至标尺的零刻线处；调节平衡螺母，使指针尖对准分度标尺的中央刻度线．

（2）为了测量大豆的体积，他将饮料瓶装满水，拧上盖子，放在调好的天平左盘上，天平平衡时，砝码的质量和游码标尺上的示数如图2所示，则瓶和水的总质量为103g．
（3）把48g大豆放入装满水的瓶中，停止溢水后，拧上盖子，擦干沾在瓶上的水，用天平测出瓶、瓶内剩余水和大豆的总质量为111克，根据溢出水的质量可求出大豆的体积为40 cm³．
（4）算出这种大豆的密度为1.2g/cm³．
（5）由于大豆具有吸水性，用这种方法测出大豆的密度值比真实值偏大．（选填“大”或“小”）
（6）实验后，老师拿出了4个表面涂着相同颜色漆的大小不同的实心正方体金属块（上面分别标着1、2、3、4四个数字，漆的质量、体积都忽略不计），老师告诉大家其中两个是铁块，另两个是铜块（ρ_铜＞ρ_铁），同学们测量了每个金属块的质量和体积后，老师在黑板上用描点法画图象，如图3所示，刚刚描好对应的四个点，聪明的小红就知道了哪两个是铜块，哪两个是铁块．请你判断金属块2是铁块，和金属块3是同样材料做的是金属块1．

Answer 1

分析 （1）根据天平在使用前的调节步骤进行解答；
（2）天平读数时，应将砝码质量和游码的示数相加；
（3）溢出水的体积即为大豆的体积，根据溢出水的质量，利用密度的变形公式即可计算；
（4）利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可计算大豆的密度；
（5）根据大豆的吸水性可判断大豆体积测量值的变化，最终判断对密度值的影响．
（6）密度是物质的一种特性，不同的物质密度一般不同．对于同种物质，密度一定，物体的质量与物体的体积成正比，其m-V图象是过原点的直线．

解答 解：（1）天平在使用前，应放在水平桌面上，首先将游码移至标尺的零刻线处，然后调节平衡螺母，使指针对准分度标尺的中央刻度线．
（2）读图可知，瓶和水的总质量为100g+2g+1g=103g．
（3）由题意可知，放入大豆后，溢出水的质量为103g+48g-111g=40g，
溢出水的体积即为大豆的体积，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得大豆的体积为V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{40g}{1g/c{m}^{3}}$=40cm³．
（4）这种大豆的密度为ρ=$\frac{{m}_{大豆}}{V}$=$\frac{48g}{40c{m}^{3}}$=1.2g/cm³．
（5）由于大豆具有吸水性，所以溢出的水会偏少，则造成体积的测量值偏小，最终测出大豆的密度值比真实值偏大．
（6）同种物质，密度一定，物体的质量和体积是成正比的，其m-V图象是过原点的直线；连接原点和点1并延长；
连接原点和点4并延长，由图可知分别通过3、2，可见1、3是同种物质甲，4、2是同种物质乙；
过点4做横轴的垂线，可得同样体积的甲乙两种物质，甲的质量大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知甲的密度大，可见甲物质是铜、乙物质是铁；所以金属块2是铁块，和金属块3是同样材料做的是金属块1．

故答案为：（1）将游码移至标尺的零刻线处；调节平衡螺母；（2）103g；（3）40；（4）1.2；（5）大；（6）铁；  1．

点评 本题考查的是大豆密度的测量，尤其要注意要测量大豆体积时，是利用了替代法，通过溢出水的质量求出水的体积，即为大豆的体积，这种方法值得我们借鉴．