Question

17．小明同學(xué)想測(cè)量一塊不規(guī)則瓷片的密度．

（1）把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左（填“作”或“右”）端調(diào)節(jié)，直到指針指向分度盤的中央．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量瓷片的質(zhì)量，所用砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置如圖1所示，則瓷片的質(zhì)量為32克．
（3）他發(fā)現(xiàn)瓷片放不進(jìn)量筒，改用如圖2所示的方法測(cè)瓷片的體積．
a．往燒杯中加入適量的水，把瓷片浸沒，在水到標(biāo)記處，然后取出瓷片；
b．先往量筒裝入40ml的水，然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，讓水面到達(dá)標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖3所示，則瓷片的體積為14cm³．
（4）用密度公式計(jì)算出瓷片的密度．
根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為小明同學(xué)測(cè)出的瓷片密度值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．
（5）小明在“測(cè)量瓷片的密度”時(shí)，測(cè)出幾組數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪出圖象4，四幅圖象中，能正確表示瓷片“質(zhì)量與體積的關(guān)系”的圖象是C，能正確表示“密度與質(zhì)量的關(guān)系”的圖象是B．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，然后右偏左調(diào)的原則調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；
（2）弄清楚天平的分度值，物體質(zhì)量等與砝碼質(zhì)量加上游碼對(duì)應(yīng)刻度值；
（3）弄清楚量筒的分度值，在如圖所示的方法中，向燒杯中所添加水的體積就是瓷片的體積，通過量筒兩次的示數(shù)之差可以求出；
（4）瓷片的密度可利用密度的公式計(jì)算得出；
實(shí)驗(yàn)的誤差主要產(chǎn)生在從燒杯中取出瓷片時(shí)，上面容易帶出一定量的水，使再補(bǔ)充的水體積增大，進(jìn)而影響密度的結(jié)果．
（5）質(zhì)量是物質(zhì)屬性，不隨形狀、狀態(tài)、位置的改變而改變，密度是物質(zhì)的特性，除氣體外一般不隨質(zhì)量和體積改變．分析圖示圖象，然后答題．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左端調(diào)節(jié)，直到指針指向分度盤的中央．
（2）天平的分度值為0.2g，瓷片的質(zhì)量m=20g+10g+2g=32g；
（3）圖中量筒的分度值為2cm³，量筒中剩余水的體積為26cm³，瓷片的體積V=40cm³-26cm³=14cm³；
（4）瓷片的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32g}{14c{m}^{3}}$≈2.29g/cm³；
取出瓷片時(shí)，瓷片上會(huì)沾有一部分水，使得倒入量筒中水的體積會(huì)偏大，即水的體積大于瓷片的體積，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度測(cè)量值會(huì)偏小．
（5）同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積成正比，體積越大質(zhì)量越大，因此圖象C能正確表示瓷片“質(zhì)量與體積的關(guān)系”；
密度不隨質(zhì)量和體積而改變，是一個(gè)恒量，因此圖象B能正確表示“密度與質(zhì)量的關(guān)系”．
故選C；B．
故答案為：（1）水平；左；（2）32；（3）14；（4）瓷片的密度為2.29g/cm³；（5）偏小．

點(diǎn)評(píng) 固體密度的測(cè)量是初中物理的重要實(shí)驗(yàn)，一定要熟練掌握．天平、量筒的讀數(shù)，以及利用密度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，這都是測(cè)密度實(shí)驗(yàn)中最基本的技能，需要我們熟練掌握．難點(diǎn)是掌握用等效替代法測(cè)量瓷片的體積．（5）題屬于圖象信息題，考查學(xué)生的圖象分析能力和知識(shí)綜合能力，以及對(duì)數(shù)學(xué)函數(shù)圖象的把握，理解物理量的性質(zhì)是解決此類問題的關(guān)鍵．