小科進(jìn)行測量大米密度的科學(xué)實驗。
（1）小科想用托盤天平稱取5g大米（如圖甲），稱量過程中發(fā)現(xiàn)天平指針偏向右邊，接下來小科應(yīng)如何操作？
向左盤加適量大米直到天平平衡
向左盤加適量大米直到天平平衡
。
（2）按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導(dǎo)致測得的體積比真實值
大
大
（“大”或“小”），其原因是
由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導(dǎo)致測得的體積值偏大
由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導(dǎo)致測得的體積值偏大
。

（3）由于大米吸水膨脹，小科想用排空氣法來測量大米的體積。他設(shè)想將大米與空氣密封在一個注射器內(nèi)，只要測出注射器內(nèi)空氣和大米的總體積及空氣的體積，其差值就是大米的體積。但如何測出空氣的體積呢？小科查閱資料得知，溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的體積與其壓強的乘積是定值。于是進(jìn)行了如下實驗：稱取5g大米并裝入注射器內(nèi)（如圖丙），從注射器的刻度上讀出大米和空氣的總體積，通過壓強傳感器（氣壓計）測出此時注射器內(nèi)空氣壓強為p；而后將注射器內(nèi)的空氣緩慢壓縮，當(dāng)空氣壓強增大為2p時，再讀出此時的總體積（壓縮過程中大米的體積、空氣的溫度均不變）。整理相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表：

注射器內(nèi)空氣壓強注射器內(nèi)空氣和大米的總體積

壓縮前 p 23mL

壓縮后 2p 13mL

由實驗測得大米的密度為
1.67
1.67
g/cm³。（計算結(jié)果精確到0.01）

【考點】密度的測量．

【答案】向左盤加適量大米直到天平平衡；大；由于米粒間存在較大間隙，按圖乙的方式用量筒直接測量大米體積，則會導(dǎo)致測得的體積值偏大；1.67

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/12/9 16:0:6組卷：92引用：2難度：0.5

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2．實驗室測密度通常采用天平和量筒為測量工具，測量原理是ρ=
m
V
?？茖W(xué)項目化學(xué)習(xí)小組進(jìn)行思考與實驗，制作出利用輕質(zhì)桿秤直接測量液體密度的簡易“液體密度儀”。
步驟I：按圖甲用細(xì)木條制作好輕質(zhì)桿秤（自身質(zhì)量忽略不計），提起提紐，移動秤砣（小螺母），當(dāng)桿秤水平
平衡時，用筆將此時秤砣的懸掛點B標(biāo)記為“0g/cm³”刻度。
步驟Ⅱ：按圖乙將大螺母浸沒在水中（浸沒且不碰底），提起提紐，移動秤砣，當(dāng)桿秤水平平衡時，用筆將此時秤砣的懸掛點C標(biāo)記為“1g/cm³”刻度。再將BC兩刻度之間間距分為10等份。
步驟Ⅲ：將燒杯中的水換成某種待測液體，按步驟Ⅱ方法操作，移動秤砣，當(dāng)桿秤再次水平平衡時，讀出對應(yīng)的密度刻度。

原理推導(dǎo)：根據(jù)甲圖中的杠桿平衡條件列出“式1”：m₁g×OA=m₂g×OB；
根據(jù)乙圖中的杠桿平衡條件列出“式2”：（m₁g-F_浮）×OA=m₂g×OC；
兩式相減得到“式3”：F_浮×OA=m₂g×BC；

結(jié)合實驗步驟和原理推導(dǎo)，完成下列問題：
（1）在制作和測量的過程中，大螺母必須浸沒的目的是
。
（2）若圖甲中大螺母的質(zhì)量為100克，小螺母的質(zhì)量為20克，OA為3厘米，要使桿秤水平平衡，求OB的距離。（寫出計算過程）
（3）請結(jié)合“式3”和阿基米德原理，對步驟Ⅱ中直接將BC兩刻度之間分為10等份（即待測液體密度與BC大小成正比）的合理性進(jìn)行解釋
。

發(fā)布：2024/12/20 19:0:1組卷：144引用：4難度：0.5

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