Question

16．小明想知道家里一只茶壺（如圖戊所示）的密度．取壺蓋進(jìn)行如下測(cè)量．

（1）將天平放在水平桌面上．
（2）將游碼移到0刻度線后．調(diào)節(jié)平衡螺母使得橫梁平衡．
（3）將壺蓋放在天平的左盤(pán)，往右盤(pán)放入砝碼，當(dāng)加到10g砝碼時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針在分度標(biāo)尺上的位置如圖甲所示．此時(shí)他接著的操作應(yīng)該是向右移動(dòng)游碼，使橫梁平衡．
（4）天平平衡時(shí)，砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示，壺蓋的質(zhì)量為33.6g．
（5）如圖丙所示，將壺蓋放入裝滿水的燒杯中，把溢出的水倒入量筒中如圖丁所示．壺蓋的體積為20cm³，則壺蓋的密度為1.68g/cm³，用該方法測(cè)出茶壺的密度比真實(shí)值偏大，原因是倒入量筒中的水的體積比壺蓋的體積小．

Answer 1

分析 （1）（2）（3）天平使用時(shí)，為保證測(cè)量的精確和安全，必須將天平放在水平臺(tái)上，將游碼撥到標(biāo)尺最左端的0刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；測(cè)量過(guò)程中，天平不平衡首先通過(guò)增減砝碼來(lái)解決，然后通過(guò)調(diào)節(jié)游碼達(dá)到天平平衡；
（4）天平的分度值是0.2g，讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；
（5）量筒分度值為1ml，平視液面最低處讀數(shù)；
利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；因?yàn)椴鑹孛芏鹊扔谫|(zhì)量與體積的比值，所以測(cè)量的偏差從質(zhì)量或體積的測(cè)量過(guò)程中分析．

解答 解：
（1）天平使用時(shí)，首先將天平放在水平的桌面上；
（2）將游碼移到標(biāo)尺最左端的0刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤(pán)的中央；
（3）天平使用之前，放在水平的桌面上，由圖知，指針偏向分度盤(pán)的左側(cè)，因此砝碼的總質(zhì)量略小于物體的質(zhì)量，所以應(yīng)該向右移動(dòng)游碼，使橫梁平衡；
（4）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)的刻度質(zhì)量，根據(jù)圖示，砝碼質(zhì)量為20g+10g=30g，游碼所對(duì)的刻度是“3.6”，即3.6g，
所以壺蓋的質(zhì)量m=30g+3.6g=33.6g；
（5）根據(jù)阿基米德定律，壺蓋的體積等于它浸沒(méi)在水中所排開(kāi)水的體積，即量筒里水的體積，
壺蓋的體積就是V=20ml=20cm³，
壺蓋的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33.6g}{20c{m}^{3}}$=1.68g/cm³；
將小桶中的水倒入量筒時(shí)，由于小桶壁上沾有部分水，導(dǎo)致用量筒測(cè)量的水的體積比壺蓋實(shí)際排出的水的體積小，也就是測(cè)量的壺蓋體積偏小．
根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$知，質(zhì)量一定，體積偏小，所以密度偏大．
故答案為：
（1）水平；
（2）將游碼移到0刻度線；
（3）向右移動(dòng)游碼，使橫梁平衡；
（4）33.6；
（5）20；1.68；大；小．

點(diǎn)評(píng) 本題目是測(cè)定密度的常規(guī)實(shí)驗(yàn)題，主要考查天平、量筒的讀數(shù)及密度的基本計(jì)算，天平和量筒是初中物理中基本的測(cè)量工具，放、調(diào)、稱、讀等都是基本的知識(shí)要求，必須掌握扎實(shí)牢固．