【解答】解:
(1)游码归零后,由图甲知,指针向左偏,应将平衡螺母向右调,直到天平水平平衡; (2)如图所示,砝码质量为50g+20g=70g,游码所对的刻度值为3.4g,因此矿石的质量:m=70g+3.4g=73.4g;
(3)矿石的体积:V=80ml﹣60ml=20ml=20cm3。 矿石的密度:ρ==
=3.67g/cm3=3.67×103kg/m3。
故答案为:(1)右;(2)73.4;(3)3.67×103。
【点评】此题考查了密度的测量实验、天平的调节和天平使用,测量固体密度是初中物理重要的实验,一定要掌握。
4.(2018?淮安)测量小石块的密度。
(1)将天平放在水平台面上,游码移到零刻度线处,发现指针位置如图甲所示,为使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母向 左 (选填“左”或“右”)调节。
(2)用调节好的天平测量小石块的质量,右盘所加砝码和游码位置如图乙所示,天平平衡,则小石块的质量m1为 32 g。
(3)没有量筒,用下列两种方案测量小石块的体积。 方案一:
①如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
②将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。 ③向烧杯内缓缓加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。 方案二:
①向烧杯中加入适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m4。
②如图丙所示,将烧杯放在水平台面上,用细线系住小石块轻轻放入烧杯中,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置。
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③将小石块从水中取出后,向烧杯中缓慢加水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量m5。
(4)根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ= 2.5×103 kg/m3,测出的小石块密度与真实值相比 偏小 (选填“偏大”或“偏小”)。
(5)你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确?答: 方案二 ,理由是 由于先测量了烧杯和水的总质量m4.然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多 。
【分析】(1)在天平的调平过程中,指针左偏,说明左盘低,右盘高。哪端的盘较高,平衡力螺母便向哪端调节。
(2)天平平衡时物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值。
(4)小石块的体积等于倒入水的体积;根据密度公式求出小石块的密度。在把石块从水中取出时,石块上有附着的水,故从该角度分析即可判断。
(5)当将小石块从水中取出后,带走一部分水,由于先测量了烧杯和水的总质量m4.然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多。 【解答】解:
(1)根据图甲所示,指针偏向右端,为使横梁在水平位置平衡,应将横梁右端的平衡螺母向左端移动;
(2)小石块的质量m1=30g+2g=32g;
(4)由②③步骤可知,倒入水的质量为:m水=165.2g﹣152.4g=12.8g, 此时水的体积V水=
=
=12.8cm3,
小石块的体积等于倒入水的体积,则V=V水=12.8cm3, 小石块密度ρ==
=2.5g/cm3=2.5×103kg/m3。
由于石块从水中拿出时,上面沾有水,所以倒入水的质量偏大,求得水的体积偏大,即小石块的体积偏大,根据密度公式ρ=知,所测密度会偏小。
(5)方案二测量结果计算出的小石块密度更精确,因为由于先测量了烧杯和水的总质量m4.然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记
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处,不至于加水过多。
故答案为:(1)左;(2)32;(4)2.5×103;偏小;(5)由于先测量了烧杯和水的总质量m4.然后使小石块浸没在水中,在烧杯壁上记下水面位置,所以向烧杯中缓慢加水至标记处,不至于加水过多。
【点评】天平的调节、使用、读数,量筒的读数,利用密度公式进行计算,这都是我们在测量密度的实验中必须掌握的。
通过此题我们还应该学会一种利用等效替代来间接求物体体积的方法,并能够根据要求选择出最佳方案。
5.(2018?德阳)小华随意选取一块石子,准备在实验室测定它的密度。
(1)他先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端 零刻线 处,再调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)用调好的天平石子的质量,当盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时,天平平衡,测此石子的质量 38.4 g;在量筒内装有一定量的水。该石子放入前、后的情况如图乙所示,此石子的密度是 2.56×103 kg/m3。
【分析】(1)掌握天平的调平,在调平前将游码拨到标尺左端的零刻度线处;
(2)天平平衡时,物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值,注意标尺的分度值;
在进行量筒的读数时,注意其分度值,根据公式ρ=计算石子的密度。
【解答】解:(1)在调节天平平衡时,先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端零刻度线处;
(2)由图甲知,标尺的分度值为0.2g,所以石子的质量m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g 由图乙知,量筒的分度值为1ml,水的体积为30ml,水和石子的体积为45ml,所以石子的
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体积为V=45ml﹣30ml=15ml=15cm3; 石子的密度ρ==
=2.56g/cm3=2.56×103kg/m3。
故答案为:(1)零刻度线;(2)38.4; 2.56×103。
【点评】此题是测量石块的密度实验,考查了有关天平和量筒的使用及读数,考查了有关密度的计算,特别是注意密度的单位及换算。
6.(2018?重庆)小薇同学在测固体密度时操作步骤如下:
(1)在实验室,小薇把天平放在 水平 工作台上,将游码归零,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向 右 调节(选填左”或“右”),使天平横梁平衡。
(2)小薇选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图甲所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量是 43.4 g。
(3)如图乙所示的量筒分度值为 2 cm3,在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻放入量筒,如图乙所示,读数时视线应与液面 相平 (选填“相平”或“不相平”),测得矿石的体积是 18 cm3。
(4)实验后,小薇发现使用的20g砝码生锈了,由此导致测得的矿石密度会 偏小 (选填“偏大“偏小”或“不变”)。
(5)小薇回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤,称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙丁所示,则饰品的密度是 2.8 g/cm3。
【分析】(1)调节天平平衡时,先把天平放在水平工作台上,指针偏左,应向右调节平衡螺母;指针偏右,应向左调节平衡螺母;直到指针指在分度盘的中线处; (2)物体的质量等于砝码的质量加上游码所对应的刻度值,
(3)用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线应与凹液面的最低处相平;
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