Question

14．回答利用天平和量筒等器材測(cè)量蠟塊的密度：
【原理、測(cè)量物理量】測(cè)蠟塊密度的實(shí)驗(yàn)原理是ρ=$\frac{m}{V}$，需要測(cè)定的物理量是蠟塊的質(zhì)量和體積．
【具體操作方法、過程】
（1）把天平放在水平桌面上，將標(biāo)尺上的游碼移到標(biāo)尺的零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示；則接下來的操作應(yīng)是將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到指針對(duì)準(zhǔn)分度盤的中央．接著將蠟塊放在左盤，通過增減砝碼，并調(diào)節(jié)游碼使天平平衡時(shí)，右盤中的砝碼及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示．

（2）測(cè)量蠟塊體積的過程如圖丙所示，多余的步驟是：a（選填“a”“b”“c”）．
【數(shù)據(jù)處理、結(jié)果】根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算得到蠟的密度是0.93×10³kg/m³．
【實(shí)驗(yàn)評(píng)估】如果做實(shí)驗(yàn)時(shí)，是先將蠟塊浸沒在水中測(cè)出蠟塊的體積，再用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，則這樣測(cè)得的蠟塊密度比真實(shí)值變化的原因是用天平測(cè)蠟塊的質(zhì)量時(shí)，由于蠟塊會(huì)沾一些小水滴，使測(cè)得質(zhì)量值偏大，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知測(cè)得的蠟塊密度比真實(shí)值偏大．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，測(cè)出蠟塊的質(zhì)量和體積即可求出密度；
（2）使用天平方法：①天平放在水平臺(tái)上，游碼移動(dòng)到標(biāo)尺左端的零刻度；②調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置；③物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤；天平重新平衡，物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；
（3）于蠟塊是不沉于水的，在測(cè)量其體積時(shí)要使用重物助沉法幫助測(cè)量體積．即先測(cè)出水和重物的體積，再將蠟塊和重物系好共同放入水中，測(cè)量出它們的總體積，最后用總體積減去水和重物的體積，就是蠟塊的體積，最后由質(zhì)量和體積計(jì)算密度；

解答 解：測(cè)量密度的原理是依據(jù)了密度的公式ρ=$\frac{m}{V}$，因此只有測(cè)出質(zhì)量和體積才能求出物體的密度，測(cè)質(zhì)量常用的工具是天平，測(cè)體積常用的工具是量筒；
（1）用天平之前首先調(diào)節(jié)天平，將游碼移到標(biāo)尺最左端零刻度線處，再調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母直到指針指在分度盤的中線處，表明橫梁平衡；
指針左偏說明左端下沉，右端上翹，平衡螺母向右移動(dòng)，使指針指到分度盤的中央位置．
蠟塊的質(zhì)量m=10g+5g+3.6g=18.6g．
（2）實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)蠟塊的體積時(shí)，由于蠟塊漂浮在水面上，要使蠟塊浸入水中可采用重物助沉法進(jìn)行．但不需要單獨(dú)測(cè)量水的體積，只需第一步測(cè)出水和重物的體積即可，再測(cè)出水、重物、蠟塊的總體積，就能算出蠟塊的體積．因此水的體積不需要測(cè)出，故多余的步驟是a；
塊的體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
則蠟塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{18.6g}{20c{m}^{3}}$=0.93g/cm³=0.93×10³kg/m³．
做實(shí)驗(yàn)時(shí)，是先將蠟塊浸沒在水中測(cè)出蠟塊的體積，再用天平測(cè)出蠟塊的質(zhì)量，蠟塊會(huì)沾一些小水滴，使測(cè)得質(zhì)量值偏大，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知測(cè)得的蠟塊密度比真實(shí)值偏大．
故答案為：【原理、測(cè)量物理量】ρ=$\frac{m}{V}$；蠟塊的質(zhì)量和體積；（1）零刻度線；右；（2）a；0.93×10³；用天平測(cè)蠟塊的質(zhì)量，由于蠟塊會(huì)沾一些小水滴，使測(cè)得質(zhì)量值偏大，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知測(cè)得的蠟塊密度比真實(shí)值偏大．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于小于水的固體，用量筒測(cè)量固體的體積時(shí)，采用針壓法和金屬塊下墜的方法，是比較常見的，一定要掌握．