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8.小红物理学习小组在“测量物质的密度”的实验中,所用器材有天平、小石块、烧杯、水、细线等,她的实验过程如下:
(1)调节天平平衡时,应将游码移至零刻度线处,若发现天平的指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左调(填“左”或“右”),直至天平平衡.
(2)用天平测出石块的质量m1
(3)如图甲所示,将烧杯中装入适量的水,置于天平上,平衡时的读数为m2
(4)如图乙所示,接着用细线将石块拴住,使之完全浸没在上述烧杯的水中,天平平衡时的读数为m3(此时手向上拉住细线另一端,石块不触杯壁和杯底,水不外溢).
(5)若水的密度为ρ,则石块的体积为$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$.
(6)石块的密度表达式为ρ=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$.
(7)此实验过程中若将(3)(4)顺序对换,则所测密度的误差是偏小(选填“大”或“小”)

分析 (1)将天平放在水平台上后,将游码移至左端的零刻线,指针偏右说明左盘高,平衡螺母向左调;
(5)用细线将石块拴住,使之完全浸没在上述烧杯的水中,天平平衡时的读数为m3(此时手向上拉住细线另一端,石块不触杯壁和杯底,水不外溢),排开水的质量为(3)(4)质量之差,利用排开水的体积即为石块的体积,结合密度公式求出体积;
(6)利用密度公式表达石块的密度;
(7)若对换步骤顺序,从排开水的体积变化入手分析测量体积变化,分析密度变化.

解答 解:(1)调节天平前,将天平放在水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处;
若发现天平的指针偏向分度盘的右侧,平衡螺母应向左调;
解:(1)调节天平平衡时,应将游码移至零刻度线处,若发现天平的指针偏向分度盘的右侧,应将平衡螺母向左调,直至天平平衡;
(5)用细线将石块拴住,使之完全浸没在上述烧杯的水中,天平平衡时的读数为m3(此时手向上拉住细线另一端,石块不触杯壁和杯底,水不外溢),排开水的质量为m=m3-m2;若水的密度为ρ,石块的体积为V=V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$.
(6)石块的密度ρ石块=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$,
(7)此实验过程中若将(3)(4)顺序对换,则所测水与烧杯的质量m2变小,因为提出石块时会有水带出,则所测排开水的体积变大,因此测得的石块的体积变大,故测量石块的密度偏小.
故答案为:(1)零刻度线;左;
(5)$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$;
(6)$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$;
(7)小.

点评 此题主要考查学生对于测量密度实验的理解和掌握,天平的调解、利用转换思维求体积是重点与难点.

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20.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示.
 实验次数
物理量
l23
钩码重G/N446
钩码上升高度h/m0.10.10.1
绳端拉力F/N1.81.62.4
绳端移动距离s/m0.30.4
机械效率η74.1%62.5%
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码上升; 
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用乙(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验;
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率越低(选填“越高”、“不变”或“越低”);
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s=0.3m,机械效率η=83.3%;
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,增大提升的物重,可以提高滑轮组的机械效率;
(6)如采用图丙装置,改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低,分析图象中的A点可知,被提升物体所受的重力为3N.(忽略绳重和摩擦)

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