Question

16．小王同学在溪边捡到了一块漂亮的鹅卵石，他用天平和量筒测量鹅卵石的密度．

（1）他设计了下列实验步骤：
①用调节好的天平测出鹅卵石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，读出水的体积V₁=15ml；
③根据密度的公式，算出鹅卵石的密度ρ；
④将鹅卵石浸没在量筒内的水中，读出鹅卵石和水的总体积V₂．
他应采用正确的实验步骤顺序为A（选填下列选项前的字母）．
A．①②④③B．①②③④C．②③④①D．②③①④
（2）如图甲所示，小王在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是调平时游码没有归零．
（3）小王纠正错误后，重新调节天平平衡并测量鹅卵石的质量，当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示，鹅卵石的质量为27g，由图丙和丁可知鹅卵石的体积是10cm³，计算鹅卵石的密度为2.7g/cm³．
（4）若鹅卵石磨损后，它的密度将不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（5）用量筒测量水的体积，读数时视线应与液体凹面的底部相平，若小王在图丙中读数正确，图丁读数时视线俯视，所测得鹅卵石的密度将偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）用天平测量固体密度（大于水的密度）的步骤：
天平放在水平面上，游码归零，调节天平的横梁平衡；
用天平测量固体的质量；
量筒中倒入适量的水，测量水的体积；
把固体浸没在水中，测量水和固体的总体积；
根据密度公式，计算固体的密度．
（2）在称量物体的质量之前，要调节天平的平衡螺母使横梁平衡，平衡螺母向上翘的一端移动．
在称量物体的过程中，要增减砝码或移动游码来使天平的横梁平衡．
（3）鹅卵石的质量由砝码的质量和游码所对的刻度值之各读出．
鹅卵石的体积由量筒中水的体积和放入鹅卵石后的总体积算出，最后算鹅卵石的密度．
（4）密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；
（5）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；如果仰视液面，读数比实际偏小，若俯视液面，读数比实际偏小；据此结合密度公式进行分析解答．

解答 解：
（1）测固体的密度时，应先测固体的质量、再测固体的体积，正确的实验步骤顺序为：
①用调节好的天平测出矿石的质量m；
②向量筒中倒进适量的水，测出这些水的体积V₁；
④将鹅卵石浸没在置筒内的水中，测出鹅卵石和水的总体积V₂．
③根据密度的公式，求出鹅卵石的密度ρ；
故选A；
（2）托盘天平使用时，首先要调节横梁平衡，在调节横梁平衡前，要用镊子将游码移到标尺左端的零刻度线处，而在图示调节横梁平衡的过程中，游码仍在标尺的中间，没有移到标尺左端的零刻线处；
（3）由图知，标尺的分度值为0.2g，砝码的质量为20g、5g，游砝所对的刻度值为2g，
则鹅卵石的质量m=20g+5g+2g=27g．
量筒中水的体积为15cm³，放入鹅卵石后的总体积为25cm³，
则鹅卵石的体积V=25cm³-15cm³=10cm³．
则鹅卵石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{2.7g}{10c{m}^{3}}$=2.7g/cm³；
（4）密度是物质本身的一种特性，与质量和体积无关；该鹅卵石磨损后，它的密度将不变；
（5）量筒读数，视线应与液体凹面的底部相平；
若图丁读数时视线俯视，读数比实际偏大，则测得鹅卵石的体积偏大；根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，m不变，V偏大，则所测得鹅卵石的密度将偏小．
故答案为：
（1）A；（2）调平时游码没有归零；（3）27；10；2.7；（4）不变；（5）相平；偏小．

点评 本题考查了天平的调节、量筒读数、天平的读数、固体密度的测量方法等，掌握原理，学习中学会以不变应万变．