Question

7．小理想知道家里一只茶壺（如圖1）的密度，取壺蓋進行如下測量：

（1）將天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡后，將壺蓋放在天平的左盤，往右盤放入砝碼后，發(fā)現(xiàn)指針在分度標(biāo)尺上的位置如圖1所示，此時他應(yīng)C．（選填字母代號）
A．向左調(diào)節(jié)平衡螺母
B．向右調(diào)節(jié)平衡螺母
C．減少砝碼的質(zhì)量    
D．增加砝碼的質(zhì)量
天平平衡時，砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖2所示，壺蓋的質(zhì)量為42g；
（2）如圖3所示，將壺蓋放入裝滿水的燒杯，把溢出的水倒入量筒中如圖4所示，壺蓋的體積為14cm³，壺蓋的密度為3g/cm³．該茶壺的密度為3000㎏/m³．用該方法測出茶壺的密度比真實值偏大．

Answer 1

分析 本題目是測定密度的常規(guī)實驗題，主要考查天平、量筒的讀數(shù)及密度的基本計算，天平和量筒是初中物理中基本的測量工具，放、調(diào)、稱、讀等都是基本的知識要求，必須掌握扎實牢固．
（1）天平的使用方法，天平不平衡首先通過增減砝碼來解決，然后通過游碼達到天平平衡，天平的調(diào)節(jié)原則：右偏左調(diào)，左偏右調(diào)，先快后慢．
（2）天平的分度值是0.2g，讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；量筒分度值為1ml，平視液面最低處讀數(shù)．利用密度公式求出密度．

解答 解：（1）實驗時應(yīng)把天平放在水平桌面上；
根據(jù)題意，在天平的右盤放入質(zhì)量最小的砝碼時，指針偏右說明砝碼的質(zhì)量大于物體的質(zhì)量，此時不能調(diào)節(jié)平衡螺母，而應(yīng)減少砝碼的質(zhì)量，直到指針指到分度盤的中央刻度線上，即橫梁恢復(fù)平衡為止．如果還不能平衡，就移動游碼，直到指針指到分度盤的中央刻度線上，即橫梁恢復(fù)平衡為止．物體的質(zhì)量等于此時砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度．所以他應(yīng)該減少砝碼的質(zhì)量．故選C．
同上，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對的刻度質(zhì)量，根據(jù)圖示，砝碼質(zhì)量為20g+20g=40g，游碼所對的刻度正好是2，即2g．所以壺蓋的質(zhì)量=40g+2g=42g．
（2）根據(jù)阿基米德定律，壺蓋的體積等于它浸沒在水中所排開水的體積，即量筒里水的體積，
根據(jù)量筒的讀數(shù)方法，視線與液體凹面平行，圖中所示量筒的刻度10到20毫升是10個刻度，每刻度表示1毫升，
所以壺蓋的體積就是10ml+4ml=14ml=14cm³，
根據(jù)密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$，ρ_壺蓋=$\frac{42g}{14c{m}^{3}}$=3g/cm³．
茶壺的密度與壺蓋密度相同，即3g/cm³=3000kg/m³；
因為在實驗中壺蓋浸沒在水中所排出水的體積比實際值小，且將水從小桶倒入量筒中時，小桶中會有殘留，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，體積偏小，那密度就偏大．
故答案為：（1）水平；C；42；（2）14；3；3000； 偏大．

點評 利用實驗求物質(zhì)的密度歷來是中考的重點，密度是單位體積物體所含物質(zhì)的多少．求解密度，需測兩個物理量--質(zhì)量和體積，在實驗室中，質(zhì)量用天平來測，體積測量往往需用量筒和量杯，應(yīng)當(dāng)掌握天平和量筒的正確使用和讀數(shù)．同時要熟練掌握密度的計算公式．