搜索
20. 我国古代劳动人民勤劳智慧，在开采石料时巧妙地利用水作为一种“工具”。在冬季的白天，先给石头打一个洞，然后往洞里灌满水并封实，待晚上温度下降，水结成冰后，石头就裂开了。该方法是利用水结成冰后，________不变，而________增大，从而使石头裂开的。石头裂开以后，其密度________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案：
质量；体积；不变
21. 托盘天平的使用方法。
(1)使用天平时，应将天平放在__________。
(2)先将游码放在标尺左端的__________刻度线处，再调节平衡螺母，直至指针对准分度盘中央的刻度线，此时托盘天平横梁平衡。
(3)估计待测物体的质量，将待测物体放在天平的__________(选填“左”或“右”，下同)盘，然后用镊子向__________盘中加减砝码，必要时移动游码，直至指针对准分度盘中央的刻度线。
(4)右盘中砝码的总质量与游码所示的质量之和，就等于待测物体的质量。
(1)使用天平时，应将天平放在__________。
(2)先将游码放在标尺左端的__________刻度线处，再调节平衡螺母，直至指针对准分度盘中央的刻度线，此时托盘天平横梁平衡。
(3)估计待测物体的质量，将待测物体放在天平的__________(选填“左”或“右”，下同)盘，然后用镊子向__________盘中加减砝码，必要时移动游码，直至指针对准分度盘中央的刻度线。
(4)右盘中砝码的总质量与游码所示的质量之和，就等于待测物体的质量。
答案：
【解析】：本题主要考查托盘天平的使用方法。（1）天平在使用时，为保证测量的准确性和稳定性，应将其放在水平台上，这样能使天平的横梁处于水平状态，减少因放置不水平带来的测量误差。（2）使用前要将游码归零，即放在标尺左端的零刻度线处，然后通过调节平衡螺母使天平横梁平衡，这样才能保证后续测量的准确性。（3）根据天平的使用规则，“左物右码”，所以待测物体应放在天平的左盘，用镊子向右盘中加减砝码，当加减砝码不能使天平平衡时，再移动游码，直至天平平衡。
【答案】：（1）水平台上；（2）零；（3）左；右
【答案】：（1）水平台上；（2）零；（3）左；右
22. 物理小组想测一下苹果的密度，请你帮助他们一起完成实验。
(1)将天平放在水平台面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，当横梁稳定时，指针偏转情况如图8甲所示，接下来应该进行的操作是________________________。
(2)将苹果放在天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图8乙所示，则该苹果的质量为____g。用量杯测出苹果的体积是200cm³，苹果的密度是________kg/m³。
(3)另一小组测苹果密度过程中，在测体积时，发现无法将苹果直接放入量筒中，于是他们取来一个溢水杯和一个小烧杯，进行了如下操作：
①用天平测出苹果的质量m；
②用天平测出小烧杯的质量m₁；
③如图8丙所示，在溢水杯中装满水，用筷子将苹果按入水中，用小烧杯接住溢出的水，当水不再流出时，用天平测出____________________m₂；
④计算出苹果的密度为ρ=__________(用已知量和测量量表示，水的密度为ρ水)。用以上方法测量苹果的密度，导致测量值与真实值相比__________。
(1)将天平放在水平台面上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，当横梁稳定时，指针偏转情况如图8甲所示，接下来应该进行的操作是________________________。
(2)将苹果放在天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码的位置如图8乙所示，则该苹果的质量为____g。用量杯测出苹果的体积是200cm³，苹果的密度是________kg/m³。
(3)另一小组测苹果密度过程中，在测体积时，发现无法将苹果直接放入量筒中，于是他们取来一个溢水杯和一个小烧杯，进行了如下操作：
①用天平测出苹果的质量m；
②用天平测出小烧杯的质量m₁；
③如图8丙所示，在溢水杯中装满水，用筷子将苹果按入水中，用小烧杯接住溢出的水，当水不再流出时，用天平测出____________________m₂；
④计算出苹果的密度为ρ=__________(用已知量和测量量表示，水的密度为ρ水)。用以上方法测量苹果的密度，导致测量值与真实值相比__________。
答案：
【解析】：
### $(1)$天平的调节
天平放在水平台面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，由图甲知，指针偏向分度盘的左侧，说明天平的左端下沉，右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端移动，直到指针指在分度盘的中央刻度线处。
### $(2)$苹果质量和密度的计算
苹果的质量：天平标尺的分度值为$0.2g$，游码对应的刻度值为$2.0g$，苹果质量$m = 100g + 50g + 10g + 2.0g = 162g$。
苹果的密度：已知苹果体积$V = 200cm^{3}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得$\rho=\frac{162g}{200cm^{3}} = 0.81g/cm^{3}=0.81\times10^{3}kg/m^{3}$。
### $(3)$测苹果体积的特殊方法及误差分析
实验操作：在溢水杯中装满水，用筷子将苹果按入水中，用小烧杯接住溢出的水，当水不再流出时，用天平测出小烧杯和溢出 水的总质量$m_{2}$。
苹果体积的计算：根据阿基米德原理，苹果的体积等于排开水的体积，$V = V_{排}=\frac{m_{排}}{\rho_{水}}=\frac{m_{2}-m_{1}}{\rho_{水}}$。
苹果密度的计算：苹果质量为$m$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得$\rho=\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}$。
误差分析：在测量小烧杯和溢出 水的总质量$m_{2}$时，小烧杯壁上会沾有少量水，导致$m_{2}$测量值偏小，$(m_{2}-m_{1})$偏小，根据$\rho=\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}$，则密度测量值偏大。
【答案】：
$(1)$向右调节平衡螺母，直到指针指在分度盘的中央刻度线处
$(2)$$\boldsymbol{162}$；$\boldsymbol{0.81\times10^{3}}$
$(3)$小烧杯和溢出 水的总质量；$\boldsymbol{\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}}$；**偏大**
### $(1)$天平的调节
天平放在水平台面上，游码移到标尺左端的零刻度线处，由图甲知，指针偏向分度盘的左侧，说明天平的左端下沉，右端上翘，平衡螺母应向上翘的右端移动，直到指针指在分度盘的中央刻度线处。
### $(2)$苹果质量和密度的计算
苹果的质量：天平标尺的分度值为$0.2g$，游码对应的刻度值为$2.0g$，苹果质量$m = 100g + 50g + 10g + 2.0g = 162g$。
苹果的密度：已知苹果体积$V = 200cm^{3}$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得$\rho=\frac{162g}{200cm^{3}} = 0.81g/cm^{3}=0.81\times10^{3}kg/m^{3}$。
### $(3)$测苹果体积的特殊方法及误差分析
实验操作：在溢水杯中装满水，用筷子将苹果按入水中，用小烧杯接住溢出的水，当水不再流出时，用天平测出小烧杯和溢出 水的总质量$m_{2}$。
苹果体积的计算：根据阿基米德原理，苹果的体积等于排开水的体积，$V = V_{排}=\frac{m_{排}}{\rho_{水}}=\frac{m_{2}-m_{1}}{\rho_{水}}$。
苹果密度的计算：苹果质量为$m$，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，可得$\rho=\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}$。
误差分析：在测量小烧杯和溢出 水的总质量$m_{2}$时，小烧杯壁上会沾有少量水，导致$m_{2}$测量值偏小，$(m_{2}-m_{1})$偏小，根据$\rho=\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}$，则密度测量值偏大。
【答案】：
$(1)$向右调节平衡螺母，直到指针指在分度盘的中央刻度线处
$(2)$$\boldsymbol{162}$；$\boldsymbol{0.81\times10^{3}}$
$(3)$小烧杯和溢出 水的总质量；$\boldsymbol{\frac{m}{m_{2}-m_{1}}\rho_{水}}$；**偏大**
查看更多完整答案，请扫码查看
