Question

12．“勤奮”物理興趣小組的同學(xué)們課下想測一塊合金的密度，他們有下列器材：一臺沒有砝碼的天平，兩只完全相同的燒杯，一只量筒，水和滴管．小組同學(xué)共同沒計實驗方案，請你參與到小組設(shè)計中，完成下列操作步驟：
（1）調(diào)好天平，將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放在左盤燒杯內(nèi)．
（2）向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直到天平平衡．
（3）將燒杯內(nèi)水倒入空羹筒中，測出水的體積（如圖甲所示）．用細(xì)線栓好合金塊，將其放入如圖甲的量筒中．測量水和合金塊的總體積（如圖乙所示），則合金塊的密度為3×10³kg/m³．
（4）測出的合金塊密度值比真實值�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”），產(chǎn)生的原因是將右盤燒杯的水倒入量筒時有水殘留杯壁，導(dǎo)致合金塊質(zhì)量偏�。�

Answer 1

分析 （1）測量時要求天平的平衡是指橫梁在水平位置平衡；
（2）合金塊的質(zhì)量和燒杯內(nèi)的水的質(zhì)量相等．知道燒杯內(nèi)水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，即合金塊的質(zhì)量．
知道合金塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求合金塊的密度．
（3）合金塊的質(zhì)量和燒杯內(nèi)的水的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質(zhì)量偏小，求出的密度偏�。�

解答 解：
（1）將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放在左盤燒杯內(nèi)．
（2）向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
（3）因為ρ=$\frac{m}{V}$，
所以燒杯內(nèi)水的質(zhì)量為：m=ρV=1.0g/cm³×60cm³=60g，
合金塊的質(zhì)量為：m=60g，
合金塊體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
合金塊密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60g}{20c{m}^{3}}$=3g/cm³=3×10³kg/m³；
（4）燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質(zhì)量偏小即合金塊的質(zhì)量偏小，求出的密度偏�。�
故答案為：
（2）向右盤燒杯內(nèi)加水，并用滴管調(diào)節(jié)；
（3）3×10³；
（4）�。粚⒂冶P燒杯的水倒入量筒時有水殘留杯壁，導(dǎo)致合金塊質(zhì)量偏小．

點評 對于固體和液體密度測量過程中，對于測量值偏大或偏小的問題分析是個難點，一定明確質(zhì)量和體積哪個是準(zhǔn)確的，通過另一個的偏大或偏小判斷密度的偏大或偏小．