题目内容

15.同学们在郊游时捡到一块形状不规则、体积较大的矿石,准备在实验室测出该矿石的密度.大家先用天平测出了矿石的质量为175g,但在测体积的时候遇到了问题,因矿石体积较大,放不进量筒,此时晓云同学想到了一个方法,她利用一只烧杯,按如图中所示方法进行了测量.

(1)根据图中所示,矿石的体积是70cm3.
(2)根据此前用托盘天平测得矿石的质量175g,得出矿石的密度是2.5×103kg/m3.
(3)不少同学都觉得晓云同学的设计很巧妙,但经过讨论后发现该方案存在瑕疵,问题主要出在从图A到图B的操作上,你认为从图A到图B的操作会引起的密度的测量值比真实值偏小(填“偏大”或“偏小”),造成这种偏差的原因是由于矿石从水中取出带走一部分水,使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积,矿石的质量不变,体积增大.
(4)在使用已调好的托盘天平,按规范的操作来称量矿石的质量时,通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点,这时应该C.
        A.向左调平衡螺母          B.往右盘中加砝码          C.从右盘中减砝码          D.向右移动游码.

分析 (1)矿石体积比较大,不能直接放在量筒里,采用等体积的方法测量;
(2)矿石的体积等于量筒中倒入烧杯中的体积.求出矿石的体积,又知道矿石的质量,根据密度公式求出矿石的密度;
(3)由于矿石从水中取出带走一部分水,使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积,所以密度会偏小;
(4)在测量过程中,若不能调节平衡螺母,应通过加减砝码或移动游码来使横梁平衡.

解答 解:(1)矿石的体积:V=200ml-130ml=70ml=70cm3;
(2)矿石的密度$ρ=\frac{m}{V}=\frac{175g}{70c{m}^{3}}=2.5g/c{m}^{3}=2.5×1{0}^{3}kg/{m}^{3}$;
(3)由于矿石从水中取出带走一部分水,使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积,矿石的质量不变,体积增大,所以密度会偏小;
(4)在测量过程中,不能移动平衡螺母,所以A错误;
增、减砝码后指针偏在分度盘中线右边一点,说明右盘中砝码质量略大于物体质量,此时应该取出右盘中最小砝码,所以BD错误,C正确.
故答案为:(1)70;(2)2.5×103;偏小;由于矿石从水中取出带走一部分水,使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积,矿石的质量不变,体积增大;(4)C.

点评 分析密度的测量值偏大还是偏小,要明确质量和体积,哪个量是准确量,判断另一个量的变化,来判断密度的变化.

练习册系列答案
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3.某小组同学按图所示的电路图连接电路,做“探究串联电路的特点”实验.在实验过程中,他们用电流表测出通过A、B、C三处的电流(I总、I1和I2),用电压表测出各个电阻两端的电压和电源两端的总电压(U1、U2和U总),并通过用不同阻值的电阻和改变电源电压的高低,进行多次实验,正确记录测得的实验数据如表所示.
实验序号 电流I1
(安)
 电流I2
(安) 
 电流I总
(安) 
电压U1
(伏 
电压U2
(伏 
电压U总
(伏 
 电阻R1
(欧)
电阻R2
(欧) 
电阻R总
(伏) 
 1 0.4 0.4 0.4 2 4 6 5 10 
 2 0.3 0.3 0.3 3 3 6 10 10 
 3 0.2 0.2 0.2 4 2 6 20 10 
 4 0.15 0.15 0.15 3 3 6 20 20 
 5 0.1 0.1 0.1 2 4 6 20 40 
 6 0.06 0.06 0.06 1.2 4.8 6 20 80
(1)分析比较表格中每次实验的第2、3和4列数据及相关条件,得出的初步结论是:串联电路中,各处的电流都相等.
(2)分析比较表格中每次实验的第5、6和7列数据及相关条件,得出的初步结论是:串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和.
(3)依据电阻公式R=$\frac{U}{I}$,且利用表中4、10两列数据,可以计算出每次实验时电路的总电阻,请将计算结果填入表中最后一列中.
(4)分析比较表格中每次实验的最后三列数据及相关条件,得出的初步结论是:串联电路的总电阻等于各串联电阻的阻值之和.
(5)该小组同学进一步分析表中数据,又得出以下结论:
①分析比较实验序号(1、2、3)或(4、5、6)中电压与电阻数据,得出有关电压变化规律时:串联电路中,若电源电压一定,某一电阻阻值不变,另一电阻变大时,各串联电阻两端的电压变化量相等.
②分析比较实验序号1、2、3、4、5和6中两个电阻两端电压的比值和两个电阻的大小的比值,得出的定量结论是:串联电路中各导体两端的电压之比等于各导体的电阻之比...
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指出他的设计方案中存在的两个问题:问题一:R0的阻值太大,电压表的示数无法调至3.8V;问题二:只将电压表的a点接线改接到c点,电压表的正负接线柱接反,无法测出R0两端的电压.

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