Question

20．兩個(gè)物理興趣小組的同學(xué)們?cè)跍y(cè)量物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)探究：
（一）小麗組探究的是“測(cè)量小石塊密度”實(shí)驗(yàn)．

（1）把天平放在水平桌面上，指針指在分度盤的中線處，如圖甲所示，于是小麗同學(xué)直接使用天平進(jìn)行測(cè)量．此時(shí)，同組同學(xué)馬上阻止說：小麗的做法不對(duì)，不對(duì)之處是沒有把游碼向左移到標(biāo)尺的零刻度線．
（2）糾正錯(cuò)誤后，發(fā)現(xiàn)天平橫梁不平衡，此時(shí)應(yīng)向右（選填“左”或“右”）端調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在中線處．
（3）接著把小石塊放在天平左盤，當(dāng)右盤中放入20g、5g砝碼各一個(gè)時(shí)，天平橫梁剛好平衡，則小石塊的質(zhì)量是25g．
（4）然后用一細(xì)綿線系住小石塊，放入盛有水的量筒中，如圖乙所示，然后取出小石塊，此時(shí)量筒中水的體積是70ml，則小石塊的體積為10cm³．
（5）利用密度公式計(jì)算出小石塊的密度是2.5×10³㎏/m³，該小組測(cè)算得的密度值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．
（二）小明組探究的是“測(cè)量礦泉水密度”實(shí)驗(yàn)，具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
（1）調(diào)好天平，測(cè)出空燒杯質(zhì)量m₁=21.9g
（2）在量筒中倒入適量礦泉水如圖丙，讀出礦泉水的體積V₁
（3）將量筒中礦泉水全部倒入燒杯中，用天平測(cè)出礦泉水和燒杯總質(zhì)量m₂． 稱量的結(jié)果如圖丁所示，則m₂=65.6g礦泉水密度ρ_礦泉水=0.95g/cm³．
按以上操作測(cè)出的礦泉水密度偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”或不變）．

Answer 1

分析 （一）（1）天平使用前的調(diào)節(jié)要做到放、撥、調(diào)，撥是指將游碼撥到零刻度線；
（2）天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)、右偏左調(diào)、先快后慢；
（3）物體質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；
（4）讀出圖中水和石塊的總體積，減去原來水的體積，就等于小石塊的體積；
（5）用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出石塊的密度，考慮石塊粘水的問題來分析對(duì)密度值的影響．
（二）（2）讀取量筒中液體的體積時(shí)，首先要明確量筒的量程和分度值，讀數(shù)時(shí)視線與液面最凹處所對(duì)刻線相平．
（3）天平分度值0.02g，讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；根據(jù)天平的兩次測(cè)量，算出量筒中礦泉水的質(zhì)量為m，用ρ=$\frac{m}{V}$算出礦泉水的密度．

解答 解：（1）天平在調(diào)平衡前必須將游碼撥到零刻度線；
（2）現(xiàn)在指針左偏，應(yīng)將平衡螺母右調(diào)；
（3）物體質(zhì)量m=20g+5g=25g；
（4）水和石塊的體積為30ml，石塊體積V=80ml-70ml=10ml=10cm³；
（5）石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{25g}{10c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過程中先將石塊放入量筒測(cè)出的水和石塊的總體積，再將石塊取出測(cè)水的體積，石塊取出時(shí)沾有水，使量筒中水的體積偏小，致使算出的石塊體積偏大，密度偏小．
（二）（2）圖中量筒分度值為2ml，則礦泉水的體積V₁=46ml=46cm³．
（3）礦泉水和燒杯總質(zhì)量m₂=50g+10g+5g+0.6g=65.6g，
則礦泉水的質(zhì)量m=m₂-m₁=65.6g-21.9g=43.7g，
礦泉水的密度ρ_礦泉水=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.7g}{46c{m}^{3}}$=0.95g/cm³．
本實(shí)驗(yàn)的主要問題是量筒壁粘礦泉水，使測(cè)出的質(zhì)量偏小，密度偏�。�
故答案為：（一）（1）零刻度線；（2）右；（3）25；（4）10；（5）2.5×10³；偏�。�
（二）（3）65.6；0.95； 偏�。�

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量固體和液體的密度實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)密度的計(jì)算及測(cè)量誤差的分析，關(guān)鍵是通過測(cè)量過程分析出所測(cè)質(zhì)量和體積的誤差．