内容正文:
第
二
部
分
专
题
选
讲
专题二 物质世界的尺度、质量和密度
物质世界的尺度、质量和密度中的实验探究
物质世界的尺度、质量和密度中涉及的
实验探究主要有长度的测量、质量的测量、物
质(固体、液体)密度的测量。应该学会天平
的使用方法、密度测量的方法、误差分析的方
法,根据实际题目的要求灵活设计实验测量
物体密度的实验方案。
一、
长度的测量
例1 某同学用如图
所示的方法测量细钢丝
的直径,将细钢丝紧密绕
在圆珠笔上,绕若干圈后用刻度尺测量。则
该刻度尺的分度值为 cm,测得细钢
丝的直径应是 cm。
解析:本 题 考 查 特 殊 长 度 的 测 量 方
法———累积法。从图可以得知绕在圆珠笔上
的细钢丝匝数为18匝,再读出对应的长度为
2.63
cm(范围在2.62~2.64
cm均算对),则
细钢丝的直径为2.63
cm÷18≈0.146
cm
(范围在0.145~0.147
cm均算对)。
答案:0.1 0.146
评注:测量长度的特殊方法
方法 图示 步骤
测多算少
(累积法)
把 长 度 较 小
的 多 个 相 同
物 体 叠 放 在
一 起 测 出 总
长度,再用总
长 度 除 以 物
体个数,即物
体长度。
化曲为直
(等量
代替法)
将 弯 曲 的 轨
迹 变 成 直 线
来 测 量。如
测 量 地 图 上
的 铁 路 线 长
度,可用细线
与它重合,再
拉直测量。
线段平移
(卡测法)
如球的直径、
圆 锥 体 的 高
等,就要想办
法 把 它 等 值
平 移 到 物 体
外部,再用刻
度尺测量。
化直为曲
(滚轮法)
用 已 知 周 长
的 圆 轮 沿 所
测曲线滚动,
记 下 轮 子 滚
过的圈数,再
乘轮子周长,
即 所 测 曲 线
长度。
二、
探究用天平测量物体的质量
例2 小明在用天平测物体质量的实验
中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,接着
进行了如图1所示的操作。
图1 图2
(1)他犯的错误是 。
(2)纠正(1)中错误后,出现了图2所示
的情况,他应采取的措施是 。
(3)天平调节平衡后,小明按图3所示的
方法来称量物体的质量,小华立即对小明说:
“你操作时至少犯了两个错误。”小华所说的
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专
题
选
讲
两个错误是:
① ;② 。
图3 图4
(4)小明虚心地听取了小华的建议,重新
进行操作。在称量过程中,又出现了图2所
示的情况,他应该 。
(5)天平再次平衡后,所用砝码和游码位
置如图4所示,那么小明所称量物体的质量
是 g。
解析:(1)从图1中可以看出,该同学犯
的错误是:在调节平衡螺母使天平处于“空
载”平衡时,没有将横梁上的游码调至称量标
尺左端零刻度线。
(2)从图2中可以看出指针左偏,表明天
平横梁的左端下沉,所以小明应采取的措施
是:将右端的平衡螺母向外调节,或左端的平
衡螺母向内调节,即“左进右出”。
(3)称量时,必须把被测物体放在左盘
内,在右盘内增减砝码,即“左物右码”! 而且
砝码应该用镊子夹取,轻拿轻放。因此,图3
中小明犯了两个错误:①用手拿砝码;②物体
和砝码放反了托盘。
(4)称量过程中使天平再次平衡的方法:
通过增减砝码和移动游码来实现。出现如图
2所示情况,显示物体质量偏大,所以应向右
盘内增加砝码或向右移动游码(相当于向右
盘内增加小砝码)。
(5)天平平衡后,右盘内砝码的总质量加
上游码指示的质量值(游码左边缘对齐的刻
度)即为被测物体的质量。因此,称量物体的
质量是m物=20
g+20
g+5
g+2.4
g=47.4
g。
答案:(1)调节平衡时未将游码移至称量
标尺的零刻度线 (2)右端的平衡螺母向外
调节(或左端的平衡螺母向内调节) (3)①
用手拿砝码 ②物体和砝码放反了托盘
(4)增加砝码或移动游码 (5)47.4
评注:天平的使用应遵循四步骤:(1)放:
使用天平时,应将天平放在水平台面上。(2)
调:①归零:先将游码移至称量标尺左端的
“0”刻度线上。②调零:调节平衡螺母,使指
针尖对准分度标尺的中央刻度线。(在实际
情况下,指针很难停下来,判断的标准是指针
在分度标尺中央刻度线两侧摆动幅度相等即
认为调零准确。)应注意的是:一旦称量开始
就不能再调节平衡螺母来使天平的横梁平
衡,否则,天平称量前的平衡被破坏,测出的
质量就不准了;同时也不能交换左右托盘。
(3)称:①天平右盘放置砝码,左盘放置物体,
即“左物右码”。
②添加砝码和移动游码,使
指针再次对准分度标尺的中央刻度线,使天
平再次平衡。(4)记:此时右盘内砝码的总质
量加上游码指示的质量值之和即是所称物