Question

1．小明和小華在實驗室測量某金屬塊的密度．小明的實驗步驟如下：

（1）小明先把金屬塊放入裝有適量水的量筒中，量筒內(nèi)水面的位置如圖甲所示．然后他將金屬塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，在向右盤加砝碼時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，這時他應該減少（填“增加”或“減少”）砝碼；天平平衡時游碼在標尺上的位置和右盤砝碼如圖乙所示．則該金屬塊的質(zhì)量為52g；金屬塊的密度為2.6×10³kg/m³．
（2）小華說小明在天平的使用上存在錯誤，這個錯誤是金屬塊上有水，不能用天平直接測量；并且這種測量方法會使測量的金屬塊密度值偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（3）小華接著做“測定液體密度”的實驗．他繪制的液體和容器的總質(zhì)量m_總跟液體的體積V之間的關(guān)系圖象如圖丙所示，根據(jù)圖象可知燒杯的質(zhì)量為10g，該液體的密度為1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）在使用天平稱量物體的質(zhì)量時，通過增減砝碼和移動游碼使天平平衡；天平平衡后，左盤物體的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量和標尺所對應的刻度值的和；測出質(zhì)量和密度后，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$就可以計算出物體的密度．
（2）本題中先用量筒測量的金屬塊的體積，然后將金屬塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，這樣導致質(zhì)量的測量存在誤差．
（3）圖象中的質(zhì)量不是液體的質(zhì)量，而是液體和燒杯的總質(zhì)量，所以圖象不過原點．從圖上讀出容器質(zhì)量和容器與液體的總質(zhì)量，求出被測液體的質(zhì)量．讀出被測液體的體積．知道被測液體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出液體的密度．

解答 解：（1）在測量金屬塊的質(zhì)量時，向右盤加砝碼時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，說明砝碼的質(zhì)量大于物體的質(zhì)量了，此時應減少砝碼．天平平衡后，砝碼質(zhì)量加上游碼左側(cè)所對的刻度值就是被測物體的質(zhì)量，由圖可知小金屬塊的質(zhì)量是50g+2g=52g．金屬塊的體積為80cm³-60cm³=20cm³，
因此金屬塊的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（2）本題中先測量的是金屬塊的體積，然后他將金屬塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，這樣金屬塊上沾有水，導致質(zhì)量的測量值偏大，根據(jù)密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$，因此這種測量方法使測量的金屬塊密度值偏大．
（3）圖象中的質(zhì)量不是液體的質(zhì)量，而是液體和燒杯的總質(zhì)量，即便液體的體積為零時，質(zhì)量是不為零的，這個質(zhì)量就是燒杯的質(zhì)量，由圖可知，燒杯的質(zhì)量是10g．
容器和液體的質(zhì)量是30g，所以液體的質(zhì)量是：m′=30g-10g=20g，
液體的體積是20cm³，
所以液體的密度是：ρ′=$\frac{m′}{V′}$=$\frac{20g}{20c{m}^{3}}$=1g/cm³=1×10³kg/m³．
故答案為：（1）減少；52；2.6×10³；（2）金屬塊上有水，不能用天平直接測量；偏大；（3）10；1×10³．

點評 對于密度測量值和真實值大小分析的問題，一定要明確，質(zhì)量和體積測量量，哪個測量量是準確的，哪個測量量是不準確的，根據(jù)密度公式進行判斷，這個類型的習題很容易迷糊，學會這種方法．