Question

7．上初三的小涵復習了密度和浮力的綜合知識后，想把這些知識應用到生活中來．
（1）小涵發(fā)現生雞蛋放入水中會下沉，那么雞蛋的密度到底有多大呢？
①他將天平放在水平桌面上，把游碼移到標尺左端零刻度線處，觀察到指針的偏轉情況如圖甲所示，他應將平衡螺母向左 （選填“左”或“右”）調，使天平橫梁平衡；他把雞蛋放入天平左盤，天平的示數如圖乙所示，則雞蛋質量是57.2g．
②將雞蛋浸沒到裝滿水的燒杯中，然后將排開的水倒入量筒中如圖丙所示，雞蛋體積是52cm³，雞蛋的密度為1.1×10³kg/m³．這種方法所測雞蛋的密度比真實值偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

（2）小涵回家后看到爸爸買了一個實心的金屬工藝品，于是他也想測量一下這個工藝品的密度．
①該工藝品質量和體積都較大，用學校實驗室的天平、量筒、彈簧測力計等工具都無法進行測量．小涵突然想起了家里有一個量程較大的臺秤，如何利用這個臺秤測出工藝品的密度呢？這時小涵又想到了在實驗室做過的一個探究實驗：
將一個裝有適量水的燒杯放在一臺秤上，用彈簧測力計掛著一石塊逐漸浸入燒杯水中的過程中（如圖丁所示），發(fā)現彈簧測力計的示數逐漸減小，而臺秤的示數卻逐漸增加．小涵曾換用另外的物體做同樣的實驗，他做的記錄如下表所示：

浸入物體前臺秤示數/kg	物體浸入水中前彈簧測力計示數/N	逐漸浸入物體時臺秤示數/kg	物體逐漸浸入水中時彈簧測力計示數/N
1.5	3.6	1.54	3.2
		1.57	2.9
		1.63	2.3
1.5	4.8	1.55	4.3
		1.60	3.8
		1.64	3.4

②小涵通過實驗發(fā)現，當物體逐漸浸入水中的過程中（浸沒前），燒杯對臺秤壓力的增加量=彈簧測力計減小的示數（選填“＞”、“=”、“＜”）．聰明的小涵利用他發(fā)現的結論，在家中找來一個塑料桶并裝上適量的水，放在臺秤上靜止時，臺秤示數為8kg，用細繩拴住工藝品將其浸沒在桶里的水中（不接觸容器底和壁），此時臺秤的示數為9.5kg，松掉細繩，工藝品沉底后，臺秤示數為14kg，則該工藝品的密度為4×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）①根據天平的使用規(guī)則：水平放穩(wěn)，游碼歸零，左偏右調，右偏左調，左右一樣，天平平衡．將砝碼的質量加上游碼所對應的刻度就是雞蛋的質量；
②雞蛋放入到燒杯中，將排開的水倒入量筒中，讀出量筒內水的體積即為雞蛋的體積；再利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出雞蛋的密度；測量雞蛋體積時由于小燒杯內壁會殘留水，會導致測量的雞蛋的體積偏小，則測量的密度值大于實際的密度．
（2）根據公式G=mg求出重力，根據重力和測力計示數分析；根據臺秤示數的變化求出物體排開的水的質量，再求出排開的水的體積，水的體積為工藝品的體積；根據臺秤的示數求出工藝品的質量，再根據密度公式求出工藝品的密度．

解答 解：（1）①天平的調節(jié)原則：把天平放在水平桌面上，將游碼移到標尺左端的零刻度線處；發(fā)現圖甲中指針右偏，所以平衡螺母向左調；
由圖乙可知雞蛋的質量為50g+5g+2.2g=57.2g；
②圖丙中，將雞蛋浸沒到倒?jié)M水的燒杯中，然后將排開的水倒入量筒中，量筒的分度值為2mL，量筒中水的體積即為雞蛋的體積：V=52mL=52cm³；
雞蛋的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{57.2g}{52c{m}^{3}}$=1.1g/cm³；
將小燒杯中的水倒入量筒中時，由于小燒杯內壁會殘留水，會導致測量的雞蛋的體積偏小，則所測雞蛋的密度比真實值偏大；
（2）由表格數據可知，臺秤示數由1.5kg增加到1.54kg時，臺秤示數變大了0.04kg，
則燒杯對臺秤壓力的增加量為：
△F_壓 =△G=△mg=0.04kg×10N/kg=0.4N；
測力計示數由3.6N減小到3.2N，
則測力計減小的示數為：△F_示=3.6N-3.2N=0.4N；
則燒杯對臺秤壓力的增加量等于彈簧測力計減小的示數，分析其他幾組數據也可得到這樣的結論；
由題意可知，工藝品排開的水的質量為m_排=9.5kg-8kg=1.5kg；
工藝品的體積為排開的水的體積：
V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{1.5kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.0015m³；
工藝品的質量為：m'=14kg-8kg=6kg；
工藝品的密度為：
ρ_工藝品=$\frac{m'}{V}$=$\frac{6kg}{0.0015{m}^{3}}$=4×10³kg/m³．
故答案為：（1）①零刻度線；左；57.2；②52；1.1×10³；偏大；（2）=；4×10³．

點評 此題考查了天平和量筒的使用，重點是對天平和量筒的讀數的考察，更考查了學生對實驗數據的分析能力，是中考易考題型．