Question

小明去武漢江夏基地軍訓(xùn)時(shí)，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(gè)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(guò)程：
①將天平放在水平臺(tái)上，游碼撥到左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)此時(shí)指針如圖甲所示，則應(yīng)向

 

調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
②在天平左右兩盤(pán)各放一只相同的燒杯，將大理石放在左盤(pán)的燒杯里，在右盤(pán)的燒杯中加水，快平衡時(shí)用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直到天平平衡（如圖乙）．
③將燒杯中的水倒入量筒中（液面位置如圖丙），讀出體積并記錄．
④用排水法測(cè)得大理石的體積為20cm³．
（2）收集與處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表并計(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

（3）請(qǐng)你分析，實(shí)驗(yàn)中步驟

 

會(huì)存在較大地誤差，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏

 

（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）天平平衡的標(biāo)志是：指針指在分度盤(pán)的中央或左右擺動(dòng)幅度相等，指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；
（2）刻度尺量筒是初中物理基本的測(cè)量工具，讀數(shù)前要看清它們的量程和分度值，刻度尺要估讀到分度值的下一位，讀數(shù)時(shí)視線與末端刻度或凹液面最低處垂直．
根據(jù)量筒中水面的位置得出水的體積，由水的密度已知的條件，根據(jù)密度公式可以求出水的質(zhì)量；水的質(zhì)量與大理石的質(zhì)量相等，大理石的體積已用排水法測(cè)出，據(jù)密度公式可求大理石的密度．
（3）將水倒入量筒來(lái)測(cè)體積，這種做法會(huì)因燒杯壁粘液體而使測(cè)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=

m

v

計(jì)算出的大理石密度就偏�。�

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．
故答案為：左．
（2）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=

m

v

，得：m₁=ρ_水?v₁=1g/cm³?52cm³=52g．
∵大理石的質(zhì)量與水的質(zhì)量相等，
∴m₂=m₁=52g．
又∵用排水法測(cè)得大理石的體積為20cm³，即v₂=20cm³．
∴大理石的密度為：
ρ=

m2

v2

=

52g

20cm3

=2.6g/cm³．
故答案為：52，52，52，20，2.6．

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）試驗(yàn)中的③步驟將水從燒杯倒入量筒中，會(huì)因燒杯壁粘液體使測(cè)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=

m

v

，得出的大理石密度就偏小了．
故答案為：③，�。�

點(diǎn)評(píng)：此題綜合了天平和量筒的使用、質(zhì)量、體積的測(cè)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(guò)程中，容器壁一定要粘液體，所以不能全部倒出，將會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須考慮容器壁粘液體的問(wèn)題．