在湄江地质公园进行研学活动时,小明捡到一块形状怪异的小化石,为测量小化石的密度。他利用已学知识设计如下实验方案:
(1)用天平称出小化石的质量。天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图甲所示,小化石的质量为 g。
(2)用量筒和水测量小化石体积,“先往量筒中倒入适量的水”,其中“适量”的确切含义是:
① ;②小化石和水的总体积不能超过量筒量程。
(3)小化石放入量筒前后的情况,如图乙所示(忽略细线的体积),小化石的密度是 g/cm3。
(4)若小明先测出小化石的体积,将小化石从量筒中取出,然后用天平称出其质量,求出小化石的密度。这样测出小化石的密度将 (选填“偏大”偏小”或“不变”)。
解:(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值,小化石的质量:m=50g+20g+4g=74g。
(2)量筒中倒入适量的水有两层含义:①水不能太少,要能浸没小化石;
②水不能太多,穿天石浸没后,水面不能超过量程;
(3)由乙图可知,小化石的体积为V=V排水=40cm3﹣20cm3=20cm3,
则小化石的密度为:ρ===3.7g/cm3。
(4)若先测体积,再测质量时石头上粘有水,使得测量的质量偏大,测得体积准确,根据密度公式ρ=可知,测得石头的密度值将会偏大;
故答案为:(1)74;(2)水不能太少,要能浸没小化石;(3)3.7;(4)偏大。
【分析】(1)物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值。
(2)适量的含义是固体要能浸没,并且水和固体的总体积不能超过量筒的最大测量范围。否则会影响物体的体积的测量。
(3)小化石的体积等于小化石排开水的体积,求出排开水的体积,即小化石的体积;知道小化石的质量和体积,根据密度公式求出小化石的密度。
(4)根据所测质量和体积的变化分析测得密度的变化。
【点评】此题中考查了天平的调节与使用、量筒的读数,密度公式的运用,这都是测密度实验中应该掌握的基本技能。还要注意固体密度测量的基本步骤。