Question

4．小明去紫金山春游時，在后山上撿了一塊非常漂亮的大理石，他非常想知道這塊石頭的密度，于是在老師的帶領(lǐng)下去了綜合實(shí)驗(yàn)室．由于存放不當(dāng)，天平附帶的砝碼嚴(yán)重生銹，小明只能利用天平了．老師又幫他找了量筒、兩個完全相同的燒杯、細(xì)線、滴管等器材．小明稍加思考，決定用以下方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)過程：
①將天平放在水平臺上，游碼撥至左端零刻線處，若發(fā)現(xiàn)此時指針如圖1所示，則應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
②在天平左右兩盤各放一只相同的燒杯，將大理石放在左盤的燒杯里，在右盤的燒杯中加水，快平衡時用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平平衡（如圖2）．
③將燒杯中的水倒入量筒中（液面位置如圖3，讀出體積并記錄．
④用排水法測得大理石的體積為20cm³．
（2）收集與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：請你將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入如表并計(jì)算．

量筒中水的體積V1/cm3	量筒中水的質(zhì)量m1/g	大理石的質(zhì)量m2/g	大理石的體積V2/cm3	大理石的密度ρ/g．cm-3
52	52	52	20	2.6

（3）請你分析，實(shí)驗(yàn)中步驟③存在較大的誤差，會使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏�。ㄟx填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）（2）天平平衡的標(biāo)志是：指針指在分度盤的中央或左右擺動幅度相等，指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；
天平平衡的標(biāo)志是：指針指在分度盤的中央或左右擺動幅度相等，指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；
不用砝碼，將大理石放在左盤的燒杯里，在右盤的燒杯中加水，用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平再次平衡，這樣大理石的質(zhì)量就等于右盤燒杯內(nèi)水的質(zhì)量；用量筒測出燒杯內(nèi)的體積，利用密度公式求出水的質(zhì)量（大理石的質(zhì)量），再利用排水法測出大理石的體積，利用密度公式求大理石的密度．
（3）將水倒入量筒來測體積，這種做法會因燒杯壁粘液體而使測出的體積偏小，導(dǎo)致算出的水的質(zhì)量偏小，導(dǎo)致得出的大理石的質(zhì)量偏小，有密度公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出的大理石密度就偏小．

解答 解：（1）根據(jù)天平的使用規(guī)則：水平放穩(wěn)，游碼歸零，左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，左右一樣，天平平衡．圖中指針向右偏，所以應(yīng)該向左調(diào)螺母．
（2）用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平再次平衡，這樣大理石的質(zhì)量就等于右盤燒杯內(nèi)水的質(zhì)量；
由圖示可知：此量筒每一大格是10ml，即10cm³；每一小格是0.2cm³．
根據(jù)液面所示的位置可知量筒中水的體積V₁=52cm³．
由密度計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$，得：m₁=ρ_水•V₁=1g/cm³×52cm³=52g．
因?yàn)榇罄硎�的質(zhì)量與水的質(zhì)量相等，
所以m₂=m₁=52g．
又因?yàn)橛门潘�法測得大理石的體積為20cm³，即V₂=20cm³．
所以大理石的密度為：
ρ=$\frac{{m}_{2}}{{V}_{2}}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³．
（3）試驗(yàn)中的③步驟將水從燒杯倒入量筒中，會因燒杯壁粘液體使測得的水的體積偏小，由m=ρV知算出的水的質(zhì)量偏小，從而得出的大理石的質(zhì)量偏小，大理石的體積不變，所以由密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，得出的大理石密度就偏小了．
故答案為：（1）左；
（2）見下表．

量筒中水的體積V1/cm3	量筒中水的質(zhì)量m1/g	大理石的質(zhì)量m2/g	大理石的體積V2/cm3	大理石的密度ρ/g．cm-3
52	52	52	20	2.6

（3）③；�。�

點(diǎn)評 此題綜合了天平和量筒的使用、質(zhì)量、體積的測量、計(jì)算以及密度公式的應(yīng)用，此類題常以選擇、填空、實(shí)驗(yàn)題出現(xiàn)，考查學(xué)生的綜合能力．
玻璃容器中的液體向外倒的過程中，容器壁一定要粘液體，所以不能全部倒出，將會帶來實(shí)驗(yàn)誤差，在做實(shí)驗(yàn)時，必須考慮容器壁粘液體的問題．