【变式训练】
在测量学生奶密度的实验中:
(1) 为了减小实验误差,应该选择图

(2) 把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏左,应
(3) 小铭进行了如下实验:
A. 把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡
B. 用天平测出烧杯的质量$m_{1}$
C. 将适量的学生奶倒入烧杯,测出烧杯和学生奶的总质量$m_{2}$
D. 将烧杯中的学生奶全部倒入量筒,测出体积$V$
考虑到学生奶在从烧杯中倒出时有残留,密度的测量值偏
(4) 按照调整后的方案进行实验. 在测量烧杯质量时砝码及游码情况如图丙所示. 实验数据如下表,其中①和②的数值分别为

在测量学生奶密度的实验中:
(1) 为了减小实验误差,应该选择图
甲
(选填“甲”或“乙”)中的量筒.(2) 把天平放在水平桌面上,把游码移到标尺的零刻度线处,发现指针偏左,应
向右调节平衡螺母
,直到横梁平衡.(3) 小铭进行了如下实验:
A. 把天平放在水平桌面上,调节横梁平衡
B. 用天平测出烧杯的质量$m_{1}$
C. 将适量的学生奶倒入烧杯,测出烧杯和学生奶的总质量$m_{2}$
D. 将烧杯中的学生奶全部倒入量筒,测出体积$V$
考虑到学生奶在从烧杯中倒出时有残留,密度的测量值偏
大
. 为此,同组的小浩提出只要调整实验顺序就可以解决这个问题,这个实验顺序是ACDB
(填序号).(4) 按照调整后的方案进行实验. 在测量烧杯质量时砝码及游码情况如图丙所示. 实验数据如下表,其中①和②的数值分别为
36.8
、1.04
.答案
(1)甲 (2)向右调节平衡螺母 (3)大 ACDB (4)36.8 1.04
解析
(1)甲量筒量程小,分度值更小,测量体积更精确,能减小误差。
(2)指针偏左,应向右调节平衡螺母使横梁平衡。
(3)牛奶倒出时有残留,导致量筒中牛奶体积V偏小,由ρ=m/V可知,密度测量值偏大;调整顺序为ACDB(先测总质量,倒出后测残留质量,可准确得到倒入量筒的牛奶质量)。
(4)图丙中砝码总质量20g+10g+5g=35g,游码对应1.8g,烧杯质量m1=35g+1.8g=36.8g;牛奶质量m=78.2g-36.8g=41.4g,体积40cm³,密度ρ=41.4g/40cm³=1.035g/cm³≈1.04g/cm³。
(2)指针偏左,应向右调节平衡螺母使横梁平衡。
(3)牛奶倒出时有残留,导致量筒中牛奶体积V偏小,由ρ=m/V可知,密度测量值偏大;调整顺序为ACDB(先测总质量,倒出后测残留质量,可准确得到倒入量筒的牛奶质量)。
(4)图丙中砝码总质量20g+10g+5g=35g,游码对应1.8g,烧杯质量m1=35g+1.8g=36.8g;牛奶质量m=78.2g-36.8g=41.4g,体积40cm³,密度ρ=41.4g/40cm³=1.035g/cm³≈1.04g/cm³。
【典例 5】泡沫钢是含有丰富气孔的钢材料,可用作防弹服的内芯,孔隙度是指泡沫钢中所有气孔的体积与泡沫钢总体积之比. 已知钢的密度为$7.9×10^{3}\ kg/m^{3}$,一块质量为$0.79\ kg$,边长为$1\ dm$的正方体泡沫钢,孔隙度是(
A.$1\%$
B.$10\%$
C.$90\%$
D.$99\%$
C
).A.$1\%$
B.$10\%$
C.$90\%$
D.$99\%$
答案
C
解析
已知泡沫钢质量$m=0.79\ \mathrm{kg}$,钢的密度$\rho=7.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}$,由$\rho=\frac{m}{V}$得钢的体积$V_{\mathrm{钢}}=\frac{m}{\rho}=\frac{0.79\ \mathrm{kg}}{7.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^{3}}=1×10^{-4}\ \mathrm{m}^{3}=100\ \mathrm{cm}^{3}$。
泡沫钢边长$1\ \mathrm{dm}=10\ \mathrm{cm}$,总体积$V_{\mathrm{总}}=(10\ \mathrm{cm})^{3}=1000\ \mathrm{cm}^{3}$。
气孔体积$V_{\mathrm{孔}}=V_{\mathrm{总}}-V_{\mathrm{钢}}=1000\ \mathrm{cm}^{3}-100\ \mathrm{cm}^{3}=900\ \mathrm{cm}^{3}$。
孔隙度$=\frac{V_{\mathrm{孔}}}{V_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{900\ \mathrm{cm}^{3}}{1000\ \mathrm{cm}^{3}}×100\%=90\%$。
泡沫钢边长$1\ \mathrm{dm}=10\ \mathrm{cm}$,总体积$V_{\mathrm{总}}=(10\ \mathrm{cm})^{3}=1000\ \mathrm{cm}^{3}$。
气孔体积$V_{\mathrm{孔}}=V_{\mathrm{总}}-V_{\mathrm{钢}}=1000\ \mathrm{cm}^{3}-100\ \mathrm{cm}^{3}=900\ \mathrm{cm}^{3}$。
孔隙度$=\frac{V_{\mathrm{孔}}}{V_{\mathrm{总}}}×100\%=\frac{900\ \mathrm{cm}^{3}}{1000\ \mathrm{cm}^{3}}×100\%=90\%$。
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