Question

3．小明用天平和量筒測某種合金的密度．

（1）調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，如圖甲所示，則此時應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）用托盤天平測量合金塊質(zhì)量的操作情況如圖乙所示，請你指出其中的錯誤：用手拿砝碼（物體和砝碼的位置放反了）（寫出一種即可）．
（3）改正錯誤后，小明用正確的方法測量合金塊的質(zhì)量，天平平衡時，放在盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示．當(dāng)量筒中的水面穩(wěn)定后，水面所在的位置如圖丁所示，由此可知，合金塊的密度為3.67×10³kg/m³．
（4）小明在整理實驗器材時發(fā)現(xiàn)，測量合金塊質(zhì)量所用的砝碼上有銹跡，從而使合金塊密度的測量值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷天平哪端下沉，調(diào)節(jié)過程中，調(diào)節(jié)天平平衡時，平衡螺母向上翹的方向移動．
（2）在調(diào)節(jié)天平平衡時，注意將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處；
在測量過程中，不要把化學(xué)藥品和潮濕的物體直接放在天平盤上，要用鑷子夾取砝碼，不能用手拿砝碼．
（3）讀天平示數(shù)時應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加，讀合金塊體積時應(yīng)用兩次的量筒內(nèi)體積相減，最后用密度的公式進(jìn)行計算；
（4）生銹會使砝碼的質(zhì)量偏大，進(jìn)而影響被測物體的質(zhì)量，再進(jìn)一步影響被測物體的密度．

解答 解：（1）如圖，調(diào)節(jié)天平平衡時，指針右偏，說明天平右端下沉，平衡螺母向相反的方向移動，平衡螺母向左移動．
（2）經(jīng)分析圖中錯誤之處：①用手拿砝碼，手上的汗?jié)n會腐蝕砝碼，影響測量結(jié)果．
②物體在天平的右盤，砝碼放在天平的左盤，物體和砝碼的位置放顛倒了．
（3）圖中天平的示數(shù)為m=50g+20g+3.4g=73.4g；合金塊的體積V=40cm³-20cm³=20cm³；
合金塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{73.4g}{20c{m}^{3}}$=3.67g/cm³；
（4）砝碼生銹是鐵與空氣中的氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鐵中增加了氧元素，會使其質(zhì)量偏大，這樣少加砝碼就能與物體的質(zhì)量平衡，因此，質(zhì)量的測量值會偏小，根據(jù)密度的公式，質(zhì)量偏小會使測出的密度值也偏小．
故答案為：（1）左；（2）用手拿砝碼（物體和砝碼的位置放反了）；（3）3.67×10³；（4）偏�。�

點評 本題在測合金密度的實驗中，考查了天平的調(diào)節(jié)與讀圖，量筒的讀數(shù)，密度公式的應(yīng)用，實驗誤差的分析，這都是我們應(yīng)該掌握的基本實驗技能，尤其是誤差的分析，是我們平時實驗中缺乏鍛煉的環(huán)節(jié)，應(yīng)重點加強(qiáng)訓(xùn)練．