Question

【題目】小明的爸爸是一位隕石收藏愛好者。他淘到一小塊“隕石”，但它的真實性和隕石的種類難以確認。學過密度知識后，小明就想通過測量這塊“隕石”的密度幫助爸爸鑒別其真偽：

(1)所用的實驗原理是_____________；

(2)請你幫小明把實驗步驟補充完整：

①把天平放在水平桌面上，調節好之后，將“隕石”放在左盤中，用____在右盤中增減砝碼，當加入最小砝碼時，發現指針指在分度盤中央刻度線如圖甲所示，他接下來的操作是 ______，使橫梁平衡。天平平衡后，砝碼質量和游碼對應刻度如圖乙所示，則“隕石”的質量為 ______g；

②在量筒中倒入適量的水，記下水的體積為_____（如圖丙）；

③用細繩拴好“隕石”塊，慢慢放入水中，直到________，記下隕石塊和水的總體積如圖丁；

④算出“隕石”的密度ρ=______kg/m3；

(3)接下來，小明立即整理實驗器材。你認為小明的做法_________（選填“合理”或“不合理”），你作出判斷的理由是_____________________；

(4)實驗后，小明通過查閱資料發現“隕石”有吸水性，經思考，他知道上述實驗過程會直接導致在密度測量時，__________（選填“體積”或“質量”）的測量容易產生偏差，從而導致密度的測量值會偏______，請你幫助小明想出一種減小由于吸水帶來誤差的方法________________。

Answer 1

【答案】 鑷子 取下最小砝碼，向右移動游碼 62 50mL或50cm3 隕石完全浸沒在水中 6.2×103 不合理 實驗次數太少，誤差大 體積 大 見解析

【解析】

(1)[1]測量密度的實驗原理是密度的公式ρ=。

(2)①[2][3]為防止腐蝕砝碼，應該用鑷子在右盤中增減砝碼；當加入最小砝碼時，指針如圖甲，說明砝碼的質量偏大，此時應取下最小砝碼，向右移動游碼直到橫梁平衡。

[4]由圖乙可知，砝碼的總質量為

50+10g=60g

游碼在稱量標尺上對應的示數為2g，則“隕石”的質量為

m=60g+2g=62g

②[5]由圖丙可知，量筒中水的體積

V水=50mL=50cm3

③[6]用細繩拴好“隕石”塊，慢慢放入水中，直到隕石浸沒在水中，記下隕石塊和水的總體積。

④[7]由圖丁可知，“隕石”放入量筒中后的總體積

V總=60ml=60cm3

則隕石的體積為

V=V總-V水=60cm3-50cm3=10cm3

“隕石”的密度

ρ==6.2g/cm3=6.2×103kg/m3

(3)[8][9]接下來，小明立即整理實驗器材，則小明的做法不合理，判斷的理由是：實驗次數少，誤差大；為減小誤差，應多次測量取平均值。

(4)[10][11][12]如果直接放入水中，由于“隕石”吸水導致水和隕石的總體積變小，所以會使測得隕石的體積偏小，即體積的測量容易產生偏差，根據ρ=可知導致密度的測量值會偏大；考慮到“隕石”有吸水性，可以先將“隕石”放入盛水的燒杯中足夠長時間，再取出來擦干表面的水，放入盛有50mL水的量筒中測量其體積。