Question

20．如圖1所示，曾經(jīng)2012年的“財富”的象征--有車有房有切糕！切糕密度較大，一小塊都很沉，賣價以兩（1兩=50g）為單位，致使很多人莫名上當(dāng)受騙．為了測量切糕的密度，小明進行了如下的實驗操作：
A．把托盤天平放在水平桌面上；
B．按照如圖2所示，調(diào)節(jié)天平在水平位置平衡；
C．將切糕用極薄的保鮮膜包好，再用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中，并記下水和切糕的總體積；
D．在量筒中倒入適量的水，并記下水的體積；
E．在天平左右盤各墊上同樣大小的紙片，將切糕放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁在水平位置平衡．
如圖2，請你幫助小明回答下面五個問題：

（1）如圖2甲所示，小明在使用天平過程中的錯誤是：調(diào)節(jié)天平平衡之前，游碼沒有移動零刻度線處；
（2）改正錯誤后，正確的實驗操作順序是：A、BE、D、C；
（3）在稱量過程中，發(fā)現(xiàn)分度盤的指針如圖2乙所示，此時應(yīng)將游碼向右（選填“左”或“右”）端調(diào)．
（4）正確稱量時，天平平衡時右盤中的砝碼質(zhì)量、游碼在標(biāo)尺上的位置如圖2丙所示，切糕的質(zhì)量為22g；用量筒測量切糕的體積如圖2丁所示，則切糕的密度是1.14×10³kg/m³．到此，明白了小切糕，大質(zhì)量，花錢多的秘密了．
（5）由于切糕具有吸水性，為了防止其吸水，小明使用了保鮮膜包的方案．本次實驗測出的密度值比真實值偏大偏小（選填“偏大”或“偏小”），原因是切糕的測量體積偏大．

Answer 1

分析 （1）使用天平時，天平放在水平臺上，將游碼移動標(biāo)尺左端的零刻度，若不平衡再調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）測量固體密度需要先測量物體質(zhì)量，然后利用排水法測量固體體積；
（3）在稱量過程中，調(diào)節(jié)游碼時要將游碼向指針偏轉(zhuǎn)的相反方向調(diào)節(jié)；
（4）使用天平測量物體質(zhì)量時，被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和；讀取量筒中液體體積時，首先明確量筒的分度值，視線與液面最凹處相平；已知切糕質(zhì)量和體積，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算切糕密度；
（5）密度測量結(jié)果的偏差從質(zhì)量、體積是否存在偏差分析．

解答 解：
（1）調(diào)節(jié)天平的平衡時，天平首先放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度，再移動平衡螺母．
（2）在測量固體的密度時應(yīng)先稱量待測物體的質(zhì)量，再測量待測物體的體積（防止水對物體質(zhì)量大小的影響），所以測量順序應(yīng)為：A、B、E、D、C．
（3）使用天平測量質(zhì)量的過程中，要將游碼向指針偏轉(zhuǎn)的相反方向調(diào)節(jié)，圖乙中指針偏向分度盤的左側(cè)，所以應(yīng)向右調(diào)節(jié)游碼．
（4）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量與游碼指示的數(shù)值之和，由圖丙天平分度值為0.2g，所以切糕的質(zhì)量為：m=20g+2.8g=22.8g；
切糕的體積等于量筒中兩次液面示數(shù)的差，由丁圖量筒的分度值1ml，切糕體積為：V=40ml-20ml=20ml=20cm³，
切糕的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{22.8g}{20c{m}^{3}}$=1.14g/cm³=1.14×10³kg/m³．
（5）由于切糕具有吸水性，為了防止其吸水，用保鮮膜將切糕包住，導(dǎo)致測量的切糕體積偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，測量結(jié)果偏小．
故答案為：（1）調(diào)節(jié)天平平衡之前，游碼沒有移動零刻度線處；
（2）E、D、C；
（3）右；
（4）22；1.14×10³； 
（5）偏小；切糕的測量體積偏大．

點評 此題考查了天平的使用、量筒的讀數(shù)和固體密度的測量以及誤差的分析，屬于力學(xué)的重點內(nèi)容，其中誤差的偏差確定是難點，應(yīng)該明確哪一個物理量在測量過程中存在明顯偏差，導(dǎo)致測量結(jié)果發(fā)生怎樣的偏差．