题目内容
2.小明利用一个烧杯、天平和水(密度记为ρ水),测出了一小块不规则小石块的密度.(1)把图1所示,将天平放在水平桌面上,调节天平平衡时应先将游码归零,若此时指针偏向分盘左侧,则应将平衡螺母向右调节,直到天平平衡.用天平测量小石块的质量,将小石块放在天平左盘,在右盘中添加过最小的砝码后,发现指针偏向中央刻度线右侧,则此时应该游码.天平平衡时,右盘中的砝码和标尺上的游码如图2所示,则小石块的质量m=66.4g.
(2)如图3所示,
A、往烧杯中加入适量的水,把小石块浸没,在水面位置做上标记;
B、取出小石块,测得烧杯和水的总质量为m1;
C、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m2.
(3)石块密度的表达式为ρ石==$\frac{66.4g}{{m}_{2}-{m}_{1}}$g/cm3.
(4)用此方法测得的密度值偏小(选填“偏大”或“偏小”).
分析 (1)天平的正确使用:
把天平放在水平台上,游码移到标尺左端的零刻度;
调节天平的平衡螺母使天平的横梁平衡;
物体放在天平的左盘,砝码放在天平的右盘,使天平的横梁重新平衡;
物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值.
(3)在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时,可利用本题中(3)的方法来测量其体积.石块的排水体积就是石块的体积,排水体积可通过求排水质量和水的密度求出,排水质量则是图中B、C两次的质量之差,进而写出此时密度的表达式即可.
(4)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)用天平测石块的质量,测量前,将天平放在水平桌面上,此时应将游码移到0刻度处,如图指针偏向左侧,说明天平的右侧上翘,平衡螺母向右移动.用天平测量小石块的质量,将小石块放在天平左盘,在右盘中添加过最小的砝码后,发现指针偏向中央刻度线右侧,即此时没有再小的砝码,所以应该向右调节游码,使得天平再次平衡;石块的质量m=50g+10g+5g+1.4g=66.4g.
(3)在如图所示的方法中,取出了石块,再将水补充到原来的标记处,这样增加的水的体积就是石块的体积;据ρ=$\frac{m}{v}$得:
v石=v水=$\frac{{m}_{水}}{ρ}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$;
所以此时石子的密度是:ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{66.4g}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{66.4g}{{m}_{2}-{m}_{1}}$g/cm3.
(4)从B到C的过程中,由于石子取出后代储一部分水,所以由B到C测出的排开水的体积,或石子的体积是偏大的,所以据密度公式ρ=$\frac{m}{v}$可知,此时测定密度值偏小.
故答案为:(1)归零;将平衡螺母向右调节;游码;66.4;(3)$\frac{66.4g}{{m}_{2}-{m}_{1}}$g/cm3;(4)偏小.
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.
| A. | 牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点 | |
| B. | 汤姆生发现了电子,表明原子具有核式结构 | |
| C. | 托里拆利最先借助水银实验,利用了平衡法测出了大气压的数值 | |
| D. | 法拉第发现了电流周围存在着磁场 |