10.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
10.(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$V=V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_水}$。
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
【分析】
要解决本题,首先需明确天平的正确使用规则,再结合溢水法测体积的原理分析实验步骤。对于天平操作的错误,需回忆使用前游码归零、左物右码、用镊子夹砝码这三个关键点;测量体积时,利用溢出水的体积等于玉手镯体积,通过测溢出水的质量来计算体积,进而得到密度。
【解析】
(1) 天平的正确使用要求:①使用前,游码需移到标尺左端的零刻度线处;②称量时,遵循“左物右码”原则;③砝码应用镊子夹取,防止腐蚀砝码。观察题图,存在的错误为:①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码的位置放反了(左盘放砝码,不符合左物右码);③用手直接拿砝码,会污染砝码影响测量精度。
(2) 测量玉手镯体积采用溢水法,原理是玉手镯浸没在水中时,溢出的水的体积等于玉手镯的体积。实验步骤:①用调好的天平测量小烧杯的质量,记为$m_1$;②将溢水杯装满水,把玉手镯轻轻放入溢水杯中,用小烧杯承接溢出的水;③用调好的天平测量小烧杯和溢出水的总质量,记为$m_2$;④溢出水的质量为$m_2 - m_1$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,溢出水的体积$V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_水}$,因此玉手镯的体积$V=V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_水}$。
【答案】
(1) ①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码的位置放反了;③用手直接拿砝码
(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、溢水法测体积
【点评】
本题综合考查天平的操作规范和固体密度的测量实验,重点在于掌握天平的正确使用方法以及利用溢水法间接测量体积的原理,是初中物理力学的基础实验题,需要学生熟悉实验细节。
【难度系数】
0.5
要解决本题,首先需明确天平的正确使用规则,再结合溢水法测体积的原理分析实验步骤。对于天平操作的错误,需回忆使用前游码归零、左物右码、用镊子夹砝码这三个关键点;测量体积时,利用溢出水的体积等于玉手镯体积,通过测溢出水的质量来计算体积,进而得到密度。
【解析】
(1) 天平的正确使用要求:①使用前,游码需移到标尺左端的零刻度线处;②称量时,遵循“左物右码”原则;③砝码应用镊子夹取,防止腐蚀砝码。观察题图,存在的错误为:①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码的位置放反了(左盘放砝码,不符合左物右码);③用手直接拿砝码,会污染砝码影响测量精度。
(2) 测量玉手镯体积采用溢水法,原理是玉手镯浸没在水中时,溢出的水的体积等于玉手镯的体积。实验步骤:①用调好的天平测量小烧杯的质量,记为$m_1$;②将溢水杯装满水,把玉手镯轻轻放入溢水杯中,用小烧杯承接溢出的水;③用调好的天平测量小烧杯和溢出水的总质量,记为$m_2$;④溢出水的质量为$m_2 - m_1$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,溢出水的体积$V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_水}$,因此玉手镯的体积$V=V_{溢}=\frac{m_2 - m_1}{\rho_水}$。
【答案】
(1) ①游码没有放在零刻度线处;②物体和砝码的位置放反了;③用手直接拿砝码
(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、溢水法测体积
【点评】
本题综合考查天平的操作规范和固体密度的测量实验,重点在于掌握天平的正确使用方法以及利用溢水法间接测量体积的原理,是初中物理力学的基础实验题,需要学生熟悉实验细节。
【难度系数】
0.5
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