Question

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，現請你幫他完成如下操作：
①把天平放在水平臺上，此時指針偏在分度盤的中線左側，則應________，使天平平衡．
②將兩只空燒杯分別放在天平的左右兩盤內，把合金塊放入左盤燒杯中；
③向右盤燒杯中緩緩倒水，________；
④將燒杯內水倒入空量筒中，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，測出水和合金塊的總體積（b圖所示）．則：
（1）請補全有關步驟．
（2）合金塊的質量=________g；合金塊的體積=________cm³；合金的密度=________kg/m³．
（3）在讀數無誤的情況下，小明測出的合金塊密度與真實值相比________（填“偏大”或“偏小”），產生這一誤差的主要原因是________．

Answer 1

解：（1）①把天平放在水平臺上，此時指針偏在分度盤的中線左側，則應向右調節(jié)平衡螺母，使天平平衡；
③在實驗時，向右盤燒杯中緩緩倒水，直至天平平衡；
（2）天平平衡時水的體積V_水=60cm³，合金塊的質量m=m_水=ρ_水V_水=1.0g/cm³×60cm³=60g；
合金塊體積V=80cm³-60cm³=20cm³；合金塊的密度ρ===3g/cm³=3000kg/m³；
（3）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，水的總質量偏小，合金塊質量偏小，算出的密度偏�。�
故答案為：（1）①向右調節(jié)平衡螺母；③直至天平平衡；（2）60；20；3000；（3）偏��；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，水的總質量偏小，合金塊質量偏小，算出的密度偏�。�
分析：在使用天平前，調節(jié)天平的橫梁平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
合金塊的質量和燒杯內的水的質量相等．知道燒杯內水的體積，根據m=ρV求出水的質量，即合金塊的質量．
知道合金塊的質量和體積，根據ρ= 求合金塊的密度．
合金塊的質量和燒杯內的水的質量相等，燒杯內的水不能全部倒入量筒，測量水的體積偏小，求出的質量偏小，求出的密度偏�。�
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，一定明確質量和體積哪個是準確的，通過另一個的偏大或偏小判斷密度的偏大或偏�。�