Question

5．用天平和量筒測合金塊的密度：

（1）調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)（如圖甲），此時應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)；
（2）小明用托盤天平測量合金塊的質(zhì)量，操作情況如圖乙所示，指出其中的錯誤是：物體和砝碼位置放反；用手拿砝碼．
（3）改正錯誤后，小明用正確的方法稱合金塊的質(zhì)量，平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示，則合金塊的質(zhì)量為47.4g．
（4）用細(xì)線拴好合金塊，把它放入盛有30ml水的量筒中，水面到達(dá)的位置如圖丁所示．則合金塊的體積為10cm³，合金塊的密度為4.74g/cm³．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，同組的另一位同學(xué)想用天平稱量20g水的質(zhì)量，設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)步驟，請幫他完成實(shí)驗(yàn)步驟．（如需要添加其它器材，可自行選擇寫入下面的空格）
a．在已調(diào)好的天平左盤放一只空燒杯并稱出其質(zhì)量；
b．保持燒杯和砝碼、游碼的位置不變，將一20g的砝碼放到右盤；
c．向空燒杯緩慢注入水并用滴管滴加，直至天平平衡，則杯中水的質(zhì)量剛好為20g．

Answer 1

分析 （1）天平是測量物體質(zhì)量的工具，使用前要調(diào)節(jié)橫梁平衡，先將游碼移至零刻度線，再根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)；天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；
（2）天平在使用時：左物右碼，用鑷子向右盤中加減砝碼，當(dāng)加最小砝碼橫梁還不平衡時，調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，使天平再次平衡；
（3）當(dāng)天平二次平衡時，物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量與標(biāo)尺上游碼所對應(yīng)的刻度值之和；
（4）合金塊的體積就是兩次量筒中的體積之差；合金塊的密度可用公式ρ=$\frac{m}{V}$測出；
（5）用天平測液體質(zhì)量，先測空燒杯的質(zhì)量，再測空燒杯和液體的總質(zhì)量．

解答 解：（1）根據(jù)天平的調(diào)節(jié)和使用方法，如圖所示，指針右偏，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）根據(jù)天平的正確使用方法和注意事項(xiàng)：
①正確使用天平：把天平放在水平臺上，把游碼撥到零刻度．
②不要用手拿砝碼，要用鑷子夾取，還要輕拿輕放；③左物右碼．
所以他的錯誤是物體和砝碼位置放反了，并且砝碼沒有用鑷子夾取，用手拿砝碼了；
（3）注意用天平測物體質(zhì)量時，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度，而要準(zhǔn)確讀出游碼所對刻度，必須明確標(biāo)尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準(zhǔn)．如圖所示，天平的分度值是0.2g，即m_合金=砝碼質(zhì)量+游碼對應(yīng)刻度值=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（4）合金塊的體積V=40cm³-30cm³=10cm³；
合金塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{47.4g}{10c{m}^{3}}$=4.74g/cm³；
（5）用天平稱量20g水的質(zhì)量，先在已調(diào)好的天平左盤放一只空燒杯并稱出其質(zhì)量；
保持燒杯和砝碼、游碼的位置不變，將一20g的砝碼放到右盤；
向空燒杯緩慢注入水并用滴管滴加，直至天平平衡，則杯中水的質(zhì)量剛好為20g．
故答案為：（1）左；（2）物體和砝碼位置放反了；用手拿砝碼；（3）47.4；（4）10；4.74；（5）將一20g的砝碼放到右盤：向空燒杯緩慢注入水并用滴管滴加．

點(diǎn)評 本題是測定密度的常規(guī)實(shí)驗(yàn)題，學(xué)會正確調(diào)節(jié)天平，稱量物體，讀出質(zhì)量是多少，是解決此類問題的關(guān)鍵．