题文
小明去武汉江夏基地军训时,在后山上捡了一块非常漂亮的大理石,他非常想知道这块石头的密度,于是在老师的带领下去了综合实验室.由于存放不当,天平附带的砝码严重生锈,小明只能利用天平了.老师又帮他找了量筒、两个完全相同的烧杯、细线、滴管等器材.小明稍加思考,决定用以下方法进行实验:

(1)实验过程:
①将天平放在水平台上,游码拨到左端零刻度线处,发现此时指针如图甲所示,则应向______调节平衡螺母使天平平衡.
②在天平左右两盘各放一只相同的烧杯,将大理石放在左盘的烧杯里,在右盘的烧杯中加水,快平衡时用滴管调节水的多少,直到天平平衡(如图乙).
③将烧杯中的水倒入量筒中(液面位置如图丙),读出体积并记录.
④用排水法测得大理石的体积为20cm3.
(2)收集与处理实验数据:请你将实验数据填入下表并计算. 量筒中水的体积V1/cm3量筒中水的质量
m1/g大理石的质量
m2/g大理石的体积
V2/cm3大理石的密度ρ/
g-cm-3(3)请你分析,实验中步骤______会存在较大地误差,会使实验结果偏______(选填“大”或“小”).
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)根据天平的使用规则:水平放稳,游码归零,左偏右调,右偏左调,左右一样,天平平衡.图中指针向右偏,所以应该向左调螺母.
故答案为:左.
(2)由图示可知:此量筒每一大格是10ml,即10cm3;每一小格是0.2cm3.
根据液面所示的位置可知量筒中水的体积v1=52cm3.
由密度计算公式ρ=mv,得:m1=ρ水?v1=1g/cm3?52cm3=52g.
∵大理石的质量与水的质量相等,
∴m2=m1=52g.
又∵用排水法测得大理石的体积为20cm3,即v2=20cm3.
∴大理石的密度为:
ρ=m2v2=52g20cm3=2.6g/cm3.
故答案为:52,52,52,20,2.6.
量筒中水的体积V1/cm3量筒中水的质量
m1/g大理石的质量
m2/g大理石的体积
V2/cm3大理石的密度ρ/
g?cm-3525252202.6(3)试验中的③步骤将水从烧杯倒入量筒中,会因烧杯壁粘液体使测得的水的体积偏小,由m=ρv知算出的水的质量偏小,从而得出的大理石的质量偏小,大理石的体积不变,所以由密度公式ρ=mv,得出的大理石密度就偏小了.
故答案为:③,小.
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解析
mv
考点
据考高分专家说,试题“小明去武汉江夏基地军训时,在后山上捡了一.....”主要考查你对 [质量的测量,天平的使用 ]考点的理解。
质量的测量,天平的使用
质量的测量工具:
1.日常生活中常用的测质量工具,如图所示。 
2.实验室常用工具:托盘天平和学生天平,如图所示。

天平的使用方法:
在物理实验中,称量物体质量的工具是天平,为正确使用天平,需注意以下事项。
1.使用天平前需知
(1)了解天平的构造。天平由底盘、分度盘、横梁、平衡螺母、天平盘、标尺、游码、指针及砝码组成。
(2)知道天乎的称量和感量。学生天平的最大称量一般为200克;感量一般为0.2克。
2.天平的使用方法天平的使用方法可归纳为:放、移、调、称、读、收。
放将天平放在水平台上移使用前将游码移至称量标尺左端的“0”刻线处调调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻线处,这时横梁平衡。凋节平衡螺母的方法可归结为“螺母反指针”,也就是当指针向右偏,应将横梁上的平衡螺母向左调,即螺母调的方向与指针偏转的方向相反称称量时,把被测物体放在左盘,估计一下被测物体质量后,用镊子按“先大后小”的顺序向右盘中依次试加砝码,如果添加最小的砝码偏多,而取出这个最小的砝码又偏小,这时应取出最小的砝码,再调节游码在游码标尺上的位置,直到天平指针指在分度盘的中央刻线处.特别注意:被测物体和砝码的位置是“左物右码”读右盘里砝码的总质量加上游码标尺上游码的示数值,就是被测物体的质量,即:m物=m砝+m游;游码的示数值以游码的左侧对齐格数为准;在使用天平时,若不小心按“左码右物”的方式放置,那么被测物体的质量应等于砝码质量之和减去游码在标尺上的示数值收测量完毕,把被测物体取下,砝码放回盒中,游码拨回标尺零刻度线处,即“取下物体,砝码回盒,游码回零”
3.天平的使用可用以下口诀记忆
(1)天平先要放水平,游码左移要归零,旋转螺母针指中,左物右码要记清,砝码要用镊子取,湿、液要用容器称,先大后小移游码,渎数两码要相加。
(2)测质量,用天平,先放平,再调平,游码左移零,螺母来调平,左物右码要记清,先大后小镊取码,平衡质量加游码。
使用天平常见的问题
1.游码未归零问题
题型特征:游码未置于标尺左端的零刻度线处就将天平调节平衡了,而在称量的过程中又移动了游码的位置。游码在天平的使用过程中的作用相当于一个其数值可以变化的小砝码,只要游码位置不动,就没有起到小砝码的作用.因而物体的质量与游码位置无关。但当游码移动时,情况就发生了变化,在正常使用情况下,将游码向右移动,相当于在右盘中添加砝码;同理,若将游码向左移动,则相当于在左盘中添加砝码(或者相当于在右盘中减去砝码)。
2.物码错位问题
题型特征:称量时误将被测物体和砝码位置放反。正常情况下,物体(质量为m物)放在天平左盘,砝码(质量为m码)放在天平右盘,且游码(质量为m游)是作为小砝码在使用的,所以有m左=m右即m物=m码+ m游;若物码错位放置,则等式为m码=m物+m游,即被测物体的质量m物=m码一m游。
3.砝码不规范问题
如果砝码磨损,其质量减小,用它来平衡与它示数相同的物体,必须向有移动游码,因此,读出的数值是砝码示数加上游码所对的刻度值,它比物体质量大。如果砝码上粘有其他物质,砝码的质量比它的实际质量大,称量时,导致游码向右移动较少,读出的数值比物体的实际质量小。
天平使用时的几个为什么
1.观察天平是否平衡。为什么要采用“摆动法”?
答:无论是调节天平空载时的零点,还是称量过程中观察天平是否平衡,一般都采用横梁“摆动法”,这主要是为了克服天平的摆动惯性。尽管指针在分度盘上左有摆动的幅度会依次递减,但只要指针两边摆动的幅度基本相等,便可认为天平达到平衡。
2.使用天平时为什么要强调物体必须放在左盘中,砝码放在右盘中?
答:我们知道,空载时天平调平后,游码在标尺的最左端零刻度处;称量时,游码要向右移动。这时,游码所示的质量加上右盘中的砝码的质量,就等于被测物体的质量,即m物=m砝+m游。如果将物体放在右盘中,将砝码放在左盘中,游码所示的质量加上砝码的质量就不等于被测物体的质量,而是游码的质量加被测物体的质量等于砝码的质量,即m砝=m物+m游。因此,这样称量,按常规方法读数,结果会偏大(这时被测物体的质量应为m物=m砝-m游)。因此,使用天平测质量时,物体要放在左盘中,砝码要放在右盘中。
3.为什么使用天平称物体的质量时,被测物体的质量不能超过它的称量?
答:每一种测量工具都有一个测量范围,天平也一样。天平的称量就是它所配备的所有砝码的质量再加上标尺上最大刻度值的质量。如果被测物体的质量超过了这个称量,显然天平不可能平衡,闪而测不出结果。其次,仔细观察天平横梁的支点,就会发现它是一个十分锋利的刀口。如果被测物体的质量超过了天平的称量,就会损伤刀口,使天平摆动不灵活,影响测量的准确性。因而使用天平时,不能测超过它称量的物体。用镊子加减砝码时要轻拿轻放,也是为了避免损伤刀口及其他部件。


