Question

17．一次實驗課上，老師提供給同學(xué)們下列器材：一架已調(diào)節(jié)好的天平（無砝碼）、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管等．要求用上述器材來測定一個合金塊的密度．小明同學(xué)設(shè)計好實驗方案后，進(jìn)行了如下操作：
（1）將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放入左盤燒杯中；
（2）向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
（3）將燒杯內(nèi)水倒入空量筒中，測出水的體積（如圖中a圖所示）；
（4）用細(xì)線拴好合金塊，將其放入圖a的量筒內(nèi)，測出水和合金塊的總體積（如圖中b圖所示）；
（5）記錄數(shù)據(jù)，計算合金塊的密度．則①合金塊的質(zhì)量=60g；合金塊的體積=20 cm³；合金塊的密度=3×10³kg/m³．②在讀數(shù)無誤的情況下，小明測出的合金塊密度值與真實值相比偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”），產(chǎn)生這一誤差的主要原因是將右盤燒杯的水倒入量筒時有水殘留杯壁，導(dǎo)致合金塊質(zhì)量偏小．

Answer 1

分析 （1）測量時要求天平的平衡是指橫梁在水平位置平衡；
（2）合金塊的質(zhì)量和燒杯內(nèi)的水的質(zhì)量相等．知道燒杯內(nèi)水的體積，根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量，即合金塊的質(zhì)量；
知道合金塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求合金塊的密度；
（3）合金塊的質(zhì)量和燒杯內(nèi)的水的質(zhì)量相等，燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質(zhì)量偏小，求出的密度偏�。�

解答 解：（1）將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內(nèi)，把合金塊放在左盤燒杯內(nèi)．
（2）向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
（3）燒杯內(nèi)水的質(zhì)量為：m=ρV=1.0g/cm³×60cm³=60g，
合金塊的質(zhì)量為：m=60g，
（4）合金塊體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
合金塊密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60g}{20c{m}^{3}}$=3g/cm³=3×10³kg/m³．
（5）燒杯內(nèi)的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質(zhì)量偏小即合金塊的質(zhì)量偏小，求出的密度偏�。�
故答案為：（2）向右盤燒杯內(nèi)加水，并用滴管調(diào)節(jié)；（5）60；20；3×10³；偏��；將右盤燒杯的水倒入量筒時有水殘留杯壁，導(dǎo)致合金塊質(zhì)量偏�。�

點評 對于固體和液體密度測量過程中，對于測量值偏大或偏小的問題分析是個難點，一定明確質(zhì)量和體積哪個是準(zhǔn)確的，通過另一個的偏大或偏小判斷密度的偏大或偏�。�