Question

19．小宇看到家里有個(gè)小金屬零件，他很想知道這個(gè)零件是什么材料做成的，就把它帶回學(xué)校利用天平和量筒來(lái)測(cè)定這個(gè)零件的密度．具體操作如下：
（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼移至標(biāo)尺零刻度線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)指針在分度盤(pán)標(biāo)尺上的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量這個(gè)零件的質(zhì)量．如圖乙所示，則零件的質(zhì)量為62g，用量筒測(cè)定零件的體積如圖丙所示，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可算得小金屬零件的密度為3.1g/cm³．
（3）若游碼未放到零刻度處就將衡梁調(diào)節(jié)平衡，用這樣的天平稱(chēng)物體的質(zhì)量，得到的數(shù)據(jù)比真實(shí)質(zhì)量將偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（4）同桌小邢將文具盒放在天平右盤(pán)中秤其質(zhì)量時(shí)，在左盤(pán)中放置的砝碼有一個(gè)50g，兩個(gè)20g，游碼的讀數(shù)為2.4g，則所稱(chēng)文件盒的實(shí)際質(zhì)量應(yīng)為87.6g．

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的對(duì)側(cè)移動(dòng)；
（2）天平在讀數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加，讀取零件的體積時(shí)，應(yīng)求兩次量筒示數(shù)之差，最后利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出零件的密度；
（3）調(diào)平衡時(shí)游碼未撥到零刻度線(xiàn)，相當(dāng)于稱(chēng)量物體質(zhì)量前已有了讀數(shù)，使用這樣的天平稱(chēng)量物體，總質(zhì)量值減去原讀數(shù)才等于物體質(zhì)量；
（4）準(zhǔn)確把握天平的原理：天平是個(gè)等臂杠桿，所以天平平衡時(shí)，左右盤(pán)中的物體質(zhì)量相等，且游碼相當(dāng)于向右盤(pán)加砝碼，所以天平平衡時(shí)，左盤(pán)中的質(zhì)量等于右盤(pán)中質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度值之和；當(dāng)左盤(pán)放物體、右盤(pán)放砝碼時(shí)，m_物=m_碼+m_游；而右盤(pán)放物體時(shí)，有m_物=m_碼-m_游．

解答 解：（1）讀圖甲可知，指針偏左，說(shuō)明左側(cè)質(zhì)量稍大，因此，應(yīng)將平衡螺母向右側(cè)移動(dòng)；
（2）讀圖乙可知，零件的質(zhì)量為：50g+10g+2g=62g，
讀圖丙可得，零件的體積為：80ml-60ml=20ml=20cm³，
零件的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³．
（3）根據(jù)題意，假設(shè)天平調(diào)平衡時(shí)游碼已移到1g，今測(cè)質(zhì)量20g，則天平平衡需再加20g砝碼，總讀數(shù)為21g，比真實(shí)值20g大1g，故偏大．
（4）因?yàn)樵诜Q(chēng)量過(guò)程中誤將被測(cè)物放在天平右盤(pán)，左盤(pán)放砝碼，所以砝碼質(zhì)量=物體質(zhì)量+游碼刻度，即該物體的實(shí)際質(zhì)量=砝碼質(zhì)量-游碼刻度數(shù)=50g+20g+20g-2.4g=87.6g．
故答案為：
（1）右；（2）62；ρ=$\frac{m}{V}$；3.1；（3）偏大；（4）87.6g．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)是測(cè)固體密度的最常規(guī)的測(cè)量方法，主要考查了天平的調(diào)節(jié)與讀數(shù)，量筒的讀數(shù)，利用密度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算等，都屬于基本的知識(shí)點(diǎn)，也是我們必須熟練掌握的內(nèi)容．