Question

2．在用“天平和量筒測量物體密度”的實驗中．
（1）調節(jié)天平時，游碼游至左端零刻線處，小明發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中央刻度線的右側，要使天平平衡，他應該B．
A、把橫梁右端螺母向右旋出一些
B、把橫梁右端螺母向左旋進一些
C、把橫梁左端螺母向右旋進一些
D、向右移動游碼
（2）小明想測量酸奶的密度，他利用已調節(jié)好的天平測得空燒杯的質量m₀為37.4g；接著把酸奶倒入燒杯中，測得燒杯和酸奶的總質量為m₁，如圖所示m₁=81.4g；然后把燒杯中的酸奶倒入量筒中，如圖1所示V_奶=40cm³；則酸奶的密度ρ=1.1g/cm³．
（3）在交流討論中，小雨同學認為小明測得的酸奶密度值偏大，其原因是因燒杯壁上沾有酸奶，使量筒內酸奶的體積偏小，密度偏大．
（4）完成實驗后，他們又利用天平和溢水杯，按照圖2所示的方法，測出了一件金屬工藝品的密度，請你根據(jù)如圖所示的實驗數(shù)據(jù)進行推算：（水的密度用ρ_水表示，推算結果均用字母表示）．
①工藝品浸沒水中時所受的浮力大小F_浮=（m₁-m₃）g．
②工藝品的體積大小是V_物=$\frac{{m}_{1}-{m}_{3}}{{ρ}_{水}}$．
③工藝品的密度大小是ρ_物=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{m}_{1}-{m}_{3}}$ρ_水．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)天平橫梁平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；
（2）天平平衡時物體的質量等于右盤中砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值．注意標尺的分度值．
認清量筒的分度值，然后讀出酸奶的體積．根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出酸奶的密度．
（3）根據(jù)操作過程分析測量的物理量，由于將酸奶從燒杯倒入量筒時不能完全倒干凈，從而造成體積的測量有誤，根據(jù)體積的偏差來判斷密度的大�。�
（4）①工藝品所受浮力等于工藝品排開水的重力；
②工藝品的體積等于排開水的體積；
③已知工藝品浸沒在水中時溢水杯、水和工藝品的總質量和取出工藝品后溢水杯和水的質量，兩者之差是工藝品的質量；
根據(jù)密度公式求出工藝品的密度．

解答 解：（1）調節(jié)天平時，游碼移至左端，發(fā)現(xiàn)指針靜止在分度盤中央刻度線的右側，說明天平的左端上翹，所以無論左端或右端的平衡螺母都向上翹的左端移動．只能通過平衡螺母來調節(jié)不能通過加減砝碼的方式調節(jié)天平平衡，B正確．
（2）由圖1知，標尺的分度值為0.2g，所以燒杯和酸奶的總質量為50g+20g+10g+1.4g=81.4g
圖2知量筒的分度值是1ml，所以量筒中酸奶的體積為40cm³．
酸奶的質量為m=81.4g-37.4g=44g
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40c{m}^{3}}$=1.1g/cm³
（3）由題意知，當將酸奶倒入量筒時，不能倒干凈有殘留，所以所測酸奶的體積偏小，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$，所測的密度偏大．
（4）①工藝品排開水的質量為m_排=m₁-m₃
所以其受到的浮力F_浮=G_排=m_排g=（m₁-m₃）g；
②工藝品的體積等于其排開水的體積V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{3}}{{ρ}_{水}}$；
③工藝品的質量為m=m₂-m₃
工藝品的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{3}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{m}_{1}-{m}_{3}}$ρ_水．
故答案為：（1）B；（2）81.4；40；1.1；（3）因燒杯壁上沾有酸奶，使量筒內酸奶的體積偏小，密度偏大；（4）①（m₁-m₃）g；②$\frac{{m}_{1}-{m}_{3}}{{ρ}_{水}}$；③$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{m}_{1}-{m}_{3}}$ρ_水．

點評 本題是測量物體密度的實驗，考查了天平的使用及液體、固體密度的測量方法，要注意液體密度測量中減小誤差的方法，并掌握利用等效替代法測量物體的體積．