Question

12．小華的媽媽有一塊非常漂亮的翡翠掛件，為了知道這個(gè)翡翠掛件的密度，小華設(shè)計(jì)了如下步驟來測(cè)量翡翠掛件的密度．
測(cè)量步驟：
A．把翡翠掛件放在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的托盤天平的左盤，測(cè)出翡翠掛件的質(zhì)量為m；
B．把托盤天平放在水平桌面上；
C．在量筒中倒入適量的水，讀出量筒中水面所對(duì)刻度V₁；
D．把游碼拔到標(biāo)尺的零刻線處；
E．將翡翠掛件用細(xì)線拴好輕輕放入并浸沒在量筒中的水中，讀出這時(shí)量筒中水面所對(duì)刻度V₂；
F．調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，直到天平的橫梁平衡．

請(qǐng)回答：
（1）請(qǐng)你將上述實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，并按合理的順序排列：BDFACE．
（2）翡翠掛件的密度表達(dá)式是ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．（用m、V₁、V₂表達(dá)）
（3）在完成上述F步驟時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中線的右邊一點(diǎn)（如圖甲所示），這時(shí)應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)．（選填“左”或“右”）在按操作規(guī)范完成上述實(shí)驗(yàn)A步驟時(shí)，通過增、減砝碼后指針仍偏在分度盤中線右邊一點(diǎn)．這時(shí)應(yīng)該C．
A．向左調(diào)平衡螺母      B．往右盤中加砝碼      C．從右盤中減砝碼        D．向右移動(dòng)游碼
（4）按照合理的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成A步驟時(shí)天平右盤中所加的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則所測(cè)翡翠掛件的質(zhì)量為27.2g；完成C和E步驟時(shí)，量筒中水面所對(duì)刻度如圖丙所示，則翡翠掛件的體積為8mL，翡翠掛件的密度為3.4g/cm³．
（5）如果在實(shí)驗(yàn)過程中，小華是先測(cè)出翡翠掛件的體積，再用天平測(cè)其質(zhì)量，在這種情況下，他測(cè)出的翡翠掛件的密度值與真實(shí)值相比偏大（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 根據(jù)天平調(diào)平衡的原則補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟中的缺項(xiàng)：一放（放水平臺(tái)）、二撥（游碼撥0）、三調(diào)（左偏右調(diào)、右偏左調(diào)）．
（1）先用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，再用排水法測(cè)量物體的體積，據(jù)此排出正確的測(cè)量順序；
（2）利用排水法測(cè)量物體的體積V=V₂-V₁，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$寫出密度表達(dá)式；
（3）根據(jù)天平調(diào)平衡的方法（左偏右調(diào)、右偏左調(diào)）回答；
使用游碼的時(shí)機(jī)：如果添加了最小砝碼還大，而取出最小砝碼又偏少；
（4）使用天平測(cè)質(zhì)量，物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼對(duì)應(yīng)刻度值；根據(jù)量筒的讀數(shù)方法，讀出量筒水的體積V₁，物體和水的總體積V₂，則物體的體積V=V₂-V₁．再根據(jù)密度的計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度．
（5）先測(cè)出物體的體積，再用天平測(cè)其質(zhì)量，這樣物體上會(huì)沾有水，使得質(zhì)量的測(cè)量值偏大，再根據(jù)密度公式得出密度的測(cè)量值偏大還是偏�。�

解答 解：
天平調(diào)平衡時(shí)，先把托盤天平放在水平桌面上，再把游碼拔到標(biāo)尺的零刻線處；
（1）正確的測(cè)量步驟：
B．把托盤天平放在水平桌面上；
D．把游碼拔到標(biāo)尺的零刻線處；
F．調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，直到天平的橫梁平衡．
A．把翡翠掛件放在已經(jīng)調(diào)節(jié)好的托盤天平的左盤，測(cè)出翡翠掛件的質(zhì)量為m；
C．在量筒中倒入適量的水，讀出量筒中水面所對(duì)刻度V₁；
E．將翡翠掛件用細(xì)線拴好輕輕放入并浸沒在量筒中的水中，讀出這時(shí)量筒中水面所對(duì)刻度V₂；
可見正確順序?yàn)椋築DFACE；
（2）翡翠掛件的體積V=V₂-V₁，
翡翠掛件的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；
（3）天平調(diào)平衡時(shí)，指針偏向分度盤中線的右邊一點(diǎn)，即指針右偏，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母；
測(cè)量過程中，通過增、減砝碼后指針仍偏在分度盤中線右邊一點(diǎn)，此時(shí)要移動(dòng)游碼，使橫梁平衡，故選C；
（4）翡翠掛件的質(zhì)量m=砝碼質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)刻度值=20g+5g+2.2g=27.2g；
量筒水的體積V₁=30ml，掛件和水的總體積V₂=38ml，掛件的體積V=V₂-V₁=38ml-30ml=8ml=8cm³．
翡翠掛件的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{27.2g}{8c{m}^{3}}$=3.4g∕cm³；
（5）若先測(cè)出掛件的體積，再用天平測(cè)其質(zhì)量，這樣掛件上會(huì)沾有水，使得掛件質(zhì)量的測(cè)量值偏大，由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知密度的測(cè)量值偏大．
故答案為：
（1）水平；零刻線；BDFACE；
（2）$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；
（3）左； C；
（4）27.2；8；3.4；
（5）偏大．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體密度的基本方法：是①用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m；②在量筒中倒入適量水，讀出體積為V₁； ③將固體浸沒在量筒的水中，讀出液面刻度讀數(shù)為V₂；所測(cè)固體的密度表達(dá)式為：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$，學(xué)習(xí)中必須掌握這一方法．