Question

3．孝义是煤炭之乡，煤的成分不同，用途也不同．小梦拾来一煤块．他想知道煤块的密度，于是他找来天平、量筒进行了测量．

步骤一：把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母，使天平横梁在水平位置平衡．
a、此操作中存在的问题是未将游码移到标尺左端的零刻度线就调节平衡螺母；
b、改正错误后，发现指针左右摆动过程中偏向分度值盘中央线右边多一些，他需向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
步骤二：调节平衡后，把煤块放到左盘，用镊子向右盘中加减砝码后，指针位置如图甲所示，接下来应向右移动游码，直到横梁平衡为止．天平再次平衡后，右盘中砝码和标尺上的游码位置如图乙所示．
步骤三：用量筒和水测出煤块的体积（煤块放入量筒前后情况如图丙所示）．请依据以上步骤将实验表格填写完整．

煤块的质量m煤/g	量筒中水的体积V水/cm3	煤块放入后的总体积V总/cm3	煤块的体积V煤/cm3	煤块的密度 ρ（kg/m3）
32.2	60	80	20	1.61×103

思考：由于煤块放在水中会吸水，用此方法测得煤块的密度值与它的真实值相比偏大（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）．

Answer 1

分析 步骤一：
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指针指在分度盘的中央位置或左右偏转格数相同，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．
步骤二：
测量物体质量时，当加减砝码不能使天平平衡时，可以通过移动游码使天平平衡；
步骤三：
物体的质量等于砝码质量加上游码对应的示数；
用量筒测量体积时，先要明确量筒的分度值，读数时视线与最凹处相平；
煤块放入后的总体积减去量筒中水的体积即可得出煤块的体积，
已知煤块的质量和体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算煤块的密度．
思考：因为测量煤块体积用的是排水法，而煤块放在水中时会吸水，会影响体积的测量值，据此分析．

解答 解：步骤一：
a、调节托盘天平时，把天平放在水平桌面上，把游码放在标尺左端的零刻度处；
调节横梁两端的平衡螺母，使指针对准分度盘的中央位置或者观察到指针在其左右两边摆动格数相等，这时横梁平衡．
故此操作中存在的问题是未将游码移到标尺左端的零刻度线就调节平衡螺母．
b、由图甲可以看出，指针指在分度盘中线的左侧，说明天平的右端上翘，故他需向右调节平衡螺母．
步骤二：
调节平衡后，把煤块放到左盘，用镊子向右盘中加减砝码后，指针位置如图甲所示，指针指在分度盘中线的左侧，
故接下来应向右移动游码，直到横梁平衡为止．
步骤三：
由图乙可以看出．标尺的分度值为0.2g，游码在标尺上对应的示数为2.2g，
煤块的质量：m_煤=20g+10g+2.2g=32.2g；
由图丙可知，量筒中水的体积V_水=60cm³，
煤块放入后的总体积V_总=80cm³，
则煤块的体积：
V_煤=V_总-V_水=80cm³-60cm³=20cm³；
煤块的密度：
ρ=$\frac{{m}_{煤}}{{V}_{煤}}$=$\frac{32.2g}{20c{m}^{3}}$═1.61g/cm³=1.61×10³kg/m³．
思考：
由于煤块放在水中会吸水，使得测量时煤块和水的总体积V_总减小，而煤块块的体积V=V_总-V_水，
从而使得测量出的煤块体积偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，用此方法测得煤块的密度值与它的真实值相比偏大．
故答案为：
步骤一：a、未将游码移到标尺左端的零刻度线就调节平衡螺母；
b、右；
步骤二：向右移动游码；
步骤三：

			煤块的体积V煤/cm3
32.2		80	20	1.61×103

偏大．

点评 此题为测量固体密度的实验，对整个实验过程有所了解，对密度的公式要学会运用；对于天平的使用、天平和量筒的读数、密度的计算以及造成误差的分析，这是中考的重点，同学们务必牢固掌握．