Question

9．下面是小明設(shè)計的測量某金屬塊密度的實驗方案，請幫他完善實驗過程．
（1）將一架完好的托盤天平放在水平桌面上，無論怎樣調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，指針始終指向分度盤中線的右側(cè)，則小明遺漏的一個重要步驟是游碼未歸零．
（2）天平調(diào)節(jié)平衡后，把金屬塊放在天平的左盤內(nèi)稱量，當天平重新平衡時，所用砝碼和游碼在標尺上的位置如圖甲所示，金屬塊的質(zhì)量m為78.2g．
（3）若把金屬塊放入裝有V₁=20mL水的量筒內(nèi)，量筒的水面如圖乙所示，其示數(shù)V₂=30mL．
（4）這種金屬的密度ρ=7.82×10³kg/m³．
（5）如果做實驗時，先將金屬塊浸沒在水中測量金屬塊的體積，再用天平測量金屬塊的質(zhì)量，則這樣測得金屬塊的密度比真實值偏大（選填“偏大”或“偏小”）．
（6）實驗結(jié)束后，小明還想測鹽水的密度，他制訂了如下的實驗計劃：
①在燒杯中裝入適量鹽水，測出它們的總質(zhì)量
②將燒杯中一部分鹽水倒入量筒中，測出量筒中鹽水的體積
③測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量
④測出空燒杯的質(zhì)量
⑤根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算鹽水的密度
其中多余的實驗步驟是④．

Answer 1

分析 （1）天平的使用：
一放：①首先將天平放在水平工作臺上；②將游碼放在標尺左端的零刻線上；
二調(diào)：調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中央；
三測：左物右碼，按從大到小的順序用鑷子依次加減砝碼，若最小的砝碼不能使其平衡時，則移動游碼使其平衡；
四讀：平衡時物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值．在讀數(shù)時要注意標尺的分度值；
（2）金屬塊的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼標尺的示數(shù)，要看清標尺的分度值讀數(shù)；
（3）看清量筒的分度值，讀出總體積；
（4）利用ρ=$\frac{m}{V}$求出金屬塊的密度；
（5）若先測量金屬塊的體積，在測量其質(zhì)量，由于金屬塊從水中取出沾有水，測質(zhì)量時會偏大，則計算出的密度會偏大；
（6）測量鹽水的密度，要用到間接測量的方法，即利用測量工具測出鹽水的質(zhì)量和體積，然后利用公式ρ=$\frac{m}{V}$從而求出鹽水的密度．

解答 解：（1）使用托盤天平時，應(yīng)將天平放在水平工作臺上．使用前，若天平不平衡，則應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母；在測量過程中，若天平不平衡，則應(yīng)調(diào)節(jié)游碼；
（2）金屬塊的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼標尺的示數(shù)，清標尺的分度值為0.2g，則金屬塊的質(zhì)量為m=75g+3.2g=78.3g；
（3）若把金屬塊放入裝有V₁=20mL水的量筒內(nèi)，量筒的水面如乙所示，其示數(shù)V₂=30ml，
（4）金屬塊的體積為V=V₂-V₁=30cm³-20cm³=10cm³；
則金屬塊的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$=$\frac{78.2g}{30c{m}^{3}-20c{m}^{3}}$=7.82g/cm³=7.82×10³kg/m³；
（5）若先測量金屬塊的體積，在測量其質(zhì)量，由于金屬塊從水中取出沾有水，測質(zhì)量時會偏大，則計算出的密度會偏大．
（6）測量鹽水密度的過程是：①在燒杯中裝入適量鹽水，測出它們的總質(zhì)量；②將燒杯中一部分鹽水倒入量筒中，測出量筒中鹽水的體積；測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量；⑤據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算鹽水的密度，所以④步驟是多余的．
故答案為：
（1）游碼未歸零；（2）78.2；（3）30；（4）7.82×10³；（5）偏大；（6）④．

點評 此題為測量固體密度的實驗，考查了天平的使用、天平和量筒的讀數(shù)、密度公式的表達以及造成誤差的分析，這是中考的重點．