7.小英妈妈新买了一个玉手镯。小英想利用天平、溢水杯、小烧杯、足够的水(密度为$\rho_{水}$)测量玉手镯的密度。下面是小英的实验设想,请你帮她完成。
(1)测量玉手镯的质量$m$。将天平放在水平面上并调节天平平衡,测出玉手镯的质量。小英测玉手镯质量的部分操作图如图所示,请指出图中存在的3处错误操作。
①
②
③
(2)测量玉手镯的体积$V$。请用给出的器材写出测量体积的步骤。
①
②
③
④计算出玉手镯的体积$V=$
(3)计算出玉手镯的密度$\rho=\frac{m}{V}$。
(1)测量玉手镯的质量$m$。将天平放在水平面上并调节天平平衡,测出玉手镯的质量。小英测玉手镯质量的部分操作图如图所示,请指出图中存在的3处错误操作。
①
游码没有放在零刻度线处
;②
物体和砝码放反了
;③
用手拿砝码
。(2)测量玉手镯的体积$V$。请用给出的器材写出测量体积的步骤。
①
用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$
;②
在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水
;③
用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$
;④计算出玉手镯的体积$V=$
$\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$
(用测出的物理量和已知量表示)。(3)计算出玉手镯的密度$\rho=\frac{m}{V}$。
答案
7.(1)①游码没有放在零刻度线处 ②物体和砝码放反了 ③用手拿砝码 (2)①用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$ ②在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水 ③用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$ ④$\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$
【解析】(1)根据天平的操作要求,题图中的3处错误操作是:游码没有放在零刻度线处;物体和砝码放反了;用手拿砝码。(2)根据溢水杯中溢出的水的体积等于玉手镯的体积,设计测量玉手镯的体积步骤为:①用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;②在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;③用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;④玉手镯的体积$V=V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$。
【解析】(1)根据天平的操作要求,题图中的3处错误操作是:游码没有放在零刻度线处;物体和砝码放反了;用手拿砝码。(2)根据溢水杯中溢出的水的体积等于玉手镯的体积,设计测量玉手镯的体积步骤为:①用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;②在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;③用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;④玉手镯的体积$V=V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$。
解析
【分析】
本题分为两部分,第一部分需依据天平的正确使用规则,找出图中的错误操作;第二部分利用溢水法测量玉手镯的体积,结合密度公式完成实验设计。首先回忆天平的操作要求:调平前游码需归零,称量时遵循“左物右码”,砝码需用镊子夹取;其次,测量不规则固体体积时,利用溢水法,固体浸没时溢出的水的体积等于固体体积,通过测量溢出水的质量,结合水的密度计算体积。
【解析】
(1) 天平的正确操作规范要求:调平前游码应置于标尺左端零刻度线处;称量时左盘放物体、右盘放砝码;砝码需用镊子夹取,避免腐蚀砝码影响精度。因此图中的错误为:
① 游码没有放在零刻度线处;
② 物体和砝码放反了(左盘放砝码、右盘放物体);
③ 用手拿砝码(未用镊子夹取砝码)。
(2) 利用溢水法测量体积的步骤:
① 用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;
② 在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;
③ 用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;
④ 溢出水的质量为$m_{溢}=m_2 - m_1$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,溢出水的体积$V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$,由于玉手镯浸没在水中,其体积等于溢出水的体积,故$V=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$。
【答案】
(1) ①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码放反了;③用手拿砝码
(2) ①用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;②在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;③用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;④$\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$
【知识点】
天平的使用;密度的测量
【点评】
本题考查天平的操作规范和利用溢水法测量固体密度的实验设计,属于基础实验题,需掌握天平使用和排水法测体积的原理,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两部分,第一部分需依据天平的正确使用规则,找出图中的错误操作;第二部分利用溢水法测量玉手镯的体积,结合密度公式完成实验设计。首先回忆天平的操作要求:调平前游码需归零,称量时遵循“左物右码”,砝码需用镊子夹取;其次,测量不规则固体体积时,利用溢水法,固体浸没时溢出的水的体积等于固体体积,通过测量溢出水的质量,结合水的密度计算体积。
【解析】
(1) 天平的正确操作规范要求:调平前游码应置于标尺左端零刻度线处;称量时左盘放物体、右盘放砝码;砝码需用镊子夹取,避免腐蚀砝码影响精度。因此图中的错误为:
① 游码没有放在零刻度线处;
② 物体和砝码放反了(左盘放砝码、右盘放物体);
③ 用手拿砝码(未用镊子夹取砝码)。
(2) 利用溢水法测量体积的步骤:
① 用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;
② 在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;
③ 用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;
④ 溢出水的质量为$m_{溢}=m_2 - m_1$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,溢出水的体积$V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$,由于玉手镯浸没在水中,其体积等于溢出水的体积,故$V=\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$。
【答案】
(1) ①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码放反了;③用手拿砝码
(2) ①用调好的天平测量出小烧杯的质量$m_1$;②在溢水杯中装满水,将玉手镯轻轻放入水中,用小烧杯接住溢出的水;③用调好的天平测量出小烧杯和溢出水的总质量$m_2$;④$\frac{m_2 - m_1}{\rho_{水}}$
【知识点】
天平的使用;密度的测量
【点评】
本题考查天平的操作规范和利用溢水法测量固体密度的实验设计,属于基础实验题,需掌握天平使用和排水法测体积的原理,难度适中。
【难度系数】
0.6
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