Question

16．小明利用下列器材：一架天平（無砝碼）、兩只完全相同的燒杯、一只量筒、水、滴管來測定一個合金塊的密度，現(xiàn)請你幫他完成如下操作：
①調(diào)天平平衡．
②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；
③向右盤燒杯中緩緩倒水，再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
④將燒杯內(nèi)水倒入空量筒中，測出水的體積（a圖所示）；
⑤用細線拴好合金塊，將其放入圖a的量筒內(nèi)，測出水和合金塊的總體積（b圖所示）．
則：（1）請補全有關(guān)步驟．
（2）合金塊的質(zhì)量=60g；合金塊的體積=20cm³；合金的密度3×10³kg/m³．
（3）在讀數(shù)無誤的情況下，小明測出的合金塊密度與真實值相比偏小 （填“偏大”或“偏小”），產(chǎn)生這一誤差的主要原因是杯壁沾水，使水不完全進入量筒中．

Answer 1

分析 （1）測固體密度的原理是ρ=$\frac{m}{V}$，本題無砝碼，在右盤中加水使其平衡，則水的質(zhì)量等于合金塊質(zhì)量，體積用排水法測出；
（2）此實驗中，將燒杯中的水倒入量筒中時，量筒中會有殘留的水導(dǎo)致合金塊質(zhì)量測量值偏�。�

解答 解：（1）①天平平衡時水的體積V_水=60cm³，合金塊的質(zhì)量m=m_水=ρ_水V_水=1.0g/cm³×60cm³=60g；
②合金塊體積V=80cm³-60cm³=20cm³；
③合金塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60g}{20c{m}^{3}}$=3g/cm³=3×10³kg/m³，
（2）此實驗中，再將燒杯中的水倒入量筒中時，因燒杯壁粘水而是燒杯中的水不能全部倒入量筒，致使測量的水總體積偏小，水的總質(zhì)量偏小，合金塊質(zhì)量偏小，算出的密度偏�。�
故答案為：（1）③再用滴管調(diào)節(jié)，直至天平平衡；
（2）60；20；3×10³（3）偏��；杯壁沾水，使水不完全進入量筒中．

點評 測固體的密度在初中物理中要求較高，除掌握基本方法外，水是解決問題的媒介，比如排開水的體積等于固體體積．