初中物理天平的使用实验题

小明同学为了测量某品牌酱油的密度，进行了如下实验：

（1）把天平放在水平台面上，将游码移到标尺的零刻度线处，发现指针静止时如图甲所示。此时应将平衡螺母向　　（选填“左”或“右” $)$调节，使天平平衡；

（2）用天平测出烧杯的质量 $m_1=20.6g$；

（3）取适量酱油倒入烧杯，用天平测烧杯和酱油的总质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；

（4）然后将烧杯中的酱油全部倒入量筒中，量筒中酱油的体积如图丙所示。请你帮小明同学计算出酱油的密度是　　 $g/c{m}^3$．以上方法测出的密度测量值会　　（填“偏大”或“偏小” $)$。

实验室用的托盘天平，砝码盒中常配备的砝码规格有： $100g$ 、 $50g$ 、 $20g$ 、 $10g$ 、 $5g$ 。现要测量一物体的质量（约为 $70g)$ 。

（1）调节横梁平衡：将天平放在水平桌面上，取下两侧的垫圈，指针就开始摆动。稳定后指针指在分度盘的位置如图甲所示。则接下来的调节过程为： 　   　。

（2）调节天平横梁平衡后，将物体放在左盘中，用镊子由大到小在右盘中加减砝码 $\dots \dots$ ，当放入 $5g$ 的砝码时，指针偏向分度盘的右侧，如图乙所示。则接下来的操作是 　　，直到横梁恢复平衡。

小明在“测量物质的密度”实验中，进行下列操作：

（1）先把天平放在水平台上，游码归零后发现指针偏向如图甲所示，应将平衡螺母向　　移动（选填“左”或“右” $)$，直至天平平衡；

（2）将小石块放在调好的天平左盘，天平平衡时右盘中的砝码和游码位置如图乙所示，则小石块的质量为　　 $g$；

（3）小明将小石块用细线系好，放入装有 $20\mathit{mL}$水的量筒中，记录此时量筒的示数，如图丙所示，请你帮他计算小石块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（4）实验中所用细线会对测量结果造成一定误差，导致所测密度值与真实值相比　　（填“偏大”或“偏小” $)$；

（5）小明还想测量陈醋的密度，但量筒不小心被打碎了，老师说只用天平也能测出陈醋的密度，因此他添加了两个完全相同的烧杯和适量的水，设计了如下实验步骤：

①调节好天平，用天平测出空烧杯的质量为 $m_0$；

②将一个烧杯装满水，用天平测出烧杯和水的总质量为 $m_1$；

③用另一个烧杯装满陈醋，用天平测出烧杯和陈醋的总质量为 $m_2$；

④该陈醋的密度表达式 $\rho =$　　（用 $m_0$、 $m_1$、 $m_2$、 ${\rho }_{水}$表示）。

学习了密度知识后，小明想测量一块玉石的密度，他进行了如下操作：

（1）将天平放在　　桌面上，移动游码至标尺左端的　　处。

（2）用天平测量玉石的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示，则玉石的质量为　　 $g$；将玉石放入盛有 $20\mathit{mL}$水的量筒中，静止时液面如图乙所示，则玉石的体积是　　 $\mathit{mL}$。

（3）根据测量结果可知该玉石的密度为　　 $\mathit{kg}/m^3$。

某同学想知道牛奶的密度，于是用天平和量筒做了如图所示的实验。

（1）在使用托盘天平前要对天平进行调节，请将下列各步骤前的字母按照正确的顺序排列　　。

$A$．把天平放在水平台面上

$B$．调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡

$C$．把游码置于标尺的零刻度线处

（2）天平调节平衡后，测出空烧杯的质量为 $12g$，在烧杯中倒入适量的牛奶，测出烧杯和牛奶的总质量如图甲所示，将烧杯中的牛奶全部倒入量筒中，牛奶的体积如图乙所示，则烧杯中牛奶的质量为　　 $g$，牛奶的密度为　　 $g/c{m}^3$

（3）该同学用这种方法测出的牛奶密度比真实值　　（填“偏大”或“偏小” $)$

物理小组测量一个不规则小石块的密度。

（1）将天平放在水平工作台上。天平调平时，把游码移到标尺的　　处观察到指针偏向分度盘中央刻线的右侧，应将平衡螺母　　（选填“左”或“右” 调节。

（2）如图所示小石块的质量为　　，用图所示方法测得小石块的体积为　　，则小石块的密度为　　。

（3）如果天平的砝码缺失，如何测量小石块的质量？小组设计了下列两种测量方案（已知水的密度为

方案一，如图所示。

①在量筒中倒入适量的水，水面上放置塑料盒、此时量筒的读数为；

②将小石块轻轻放入塑料盒内，量筒的读数为；

③上述方法测得小石块的质量为　　（用物理量符号表示）。

方案二，如图所示。

①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中，调节天平平衡

②向右盘烧杯中加水直到天平平衡

③将烧杯中的水全部倒入空量筒中，测出体积

④将小石块轻轻放入左盘烧杯中

⑤计算小石块的质量

上述实验步骤正确的顺序为　　（填序号）。

【实验名称】用天平、量筒测量小石块的密度。

【实验设计】如图1所示，是小普同学设计的两种测量小石块密度的方案（操作步骤按照示意图中的①②③顺序进行）。你认为方案　　测量误差会较大，原因是　　。

【进行实验】小晟同学进行了实验，测出了相关物理量，计算出了石块的密度，以下是他测量小石块质量的实验片段：

①将天平放在　　台上，把游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中线的左侧，再向右调节　　，直至天平水平平衡。

②在左盘放被测小石块，在右盘从大到小加减砝码，当加到最小的砝码后，观察到指针静止在如图2所示的位置，接下来的操作是　　，直至天平水平平衡；

③读出小石块的质量。

【实验数据】测出所有相关物理量，并将实验数据记录在下面表格内，计算出石块的密度。请你将表格中①、②处的内容补充完整。

石块的质量 $m/g$	①	②	石块的体积 $V/c{m}^3$	石块的密度 $\rho /(g·c{m}^{-3})$
$/$	$/$	$/$	$/$	$/$

天平的工作原理是　　，如图所示，此时指针静止在　　（填天平的结构名称）的中线左侧，接下来的操作是　　，使天平水平平衡。

亲爱的同学，你会正确使用下列仪器吗？

（1）如图1所示，圆筒测力计使用前要校零，看清量程和　　。使用中，测得桶重为 $G$，则该桶水重为　　 $G$；

（2）如图2所示，是小梅同学做完实验后的场景。请你帮助她完成实验器材的整理：

第一步，用镊子将砝码从托盘上取下，　　，并将小石块从托盘上取下，放在桌面上；

第二步，　　。

第三步，　　。

第四步，将天平放回包装盒。

（3）如图3所示，是一种家庭常用的温度计，又称寒暑表，它是根据　　的规律制成的，其测量范围是　　。

某实验小组用天平和刻度尺分别测出了质地均匀的正方体蜡块和盐水的密度。

（1）用天平测蜡块的质量时，应将蜡块放在天平的　　盘，如图甲所示，蜡块的质量是　　 $g$；

（2）用细长针使蜡块浸没在装满水的溢水杯中，再用天平测得溢出水的质量为 $10g$，则蜡块的体积是　　 $c{m}^3$，蜡块的密度 ${\rho }_{蜡}=$　　 $g/c{m}^3$；

（3）用刻度尺测出正方体蜡块的高度为 $h_1$，如图乙所示，蜡块漂浮在盐水中，再用刻度尺测出蜡块露出液面的高度为 $h_2$，则盐水的密度 ${\rho }_{\mathit{盐水}}=$　　（用 $h_1$、 $h_2$和 ${\rho }_{蜡}$表示）

（1）如图是土木工程师拔钉子使用的羊角锤，沿 $\mathit{DA}$、 $\mathit{DB}$、 $\mathit{DC}$三个方向的力使钉子拔出木板。请从这三个方向中选择作用力最小的一个方向，在虚线上画出 $D$点的受力示意图。

（2）某同学用天平、量筒和烧杯测量某种液体的密度。

①如图甲所示，在调节天平横梁平衡时，将游码拨到标尺的零刻度线上，发现指针指在分度盘中线左侧，应将平衡螺母向　      　调节。

②用调好的天平测量质量时，若该同学的操作情景如图乙所示，则使用天平中的错误之处是　                。

③正确使用天平测出空烧杯的质量为 $32.2g$，用量筒量出 $30\mathit{mL}$该液体全部倒入烧杯中，并用天平测量其总质量，天平平衡后，盘中砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为　      　 $g$；该液体的密度为　      　 $g/c{m}^3$．用这种方法测出的液体密度值比真实值　    　。

某同学要测量一块密度为 $\rho =7.8\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$的铁块的质量。

（1）他把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端零刻度线处，如果天平指针偏左，应该向　     　（填“左”或“右”）调节平衡螺母。

（2）称量时天平平衡后，放在右盘中的砝码与游码位置如图所示，则铁块的质量为　　 $g$，体积为　      　 $c{m}^3$。

（3）如果把此铁块挂在弹簧测力计下浸没在水中，弹簧测力计对铁块的拉力为　　 $N$． $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

学习了天平的使用后，小云用水平桌面上的天平为妈妈测量手镯的质量。

（1）图甲是小云称量过程中的部分操作，请找出图中的3处错误操作：

　　；　　；　　。

（2）纠正错误后，小云调节天平平衡，进行了正确测量，测量中使用了3个砝码：1个 $50g$、1个 $10g$、1个 $5g$，游码在标尺上的位置如图乙所示。则妈妈手镯的质量是　　，向天平盘中添加这3个砝码的合理顺序是　　。

如图甲所示为压力式托盘秤，当把物体放在压力托盘秤盘上时指针的示数就是物体的质量。

（1）某次测量时压力式托盘秤的指针如图乙所示，示数是　　 $\mathit{kg}$。

（2）现在要利用压力式托盘秤、水、烧杯和细线来测量一个不规则小矿石块的密度。请你设计实验方案，写出实验步骤及测量的物理量，物理量要用规定的符号表示，实验过程烧杯中的水不能溢出。

①实验步骤和测量的物理量：　　。

②用已知量和测得的物理量表示出小矿石块的密度 $\rho =$　　。

小明在实验室里面测量某合金块的密度。

（1）将天平放在水平实验台上并将游码归零后，小明发现托盘天平的指针如图甲所示，此时他应该将平衡螺母向　　（填“左”或“右” $)$调节，使天平横梁平衡。

（2）用调节好的天平测量合金块质量时，通过加减砝码后，天平的指针仍如图甲所示，此时小明应　　，使天平横梁平衡。

（3）天平平衡时，所用的砝码和游码位置如图乙所示，则该合金块的质量是　　；

（4）小明用细线拴住合金块并将它浸没在盛水的量筒中，量筒的示数分别如图丙和丁所示，则该合金块的密度为　　 $g/c{m}^3$；

（5）小明通过查阅密度表得知如下几种金属的密度（见下表），则该合金块可能是　　（填序号）。

$A$．铝镁合金     $B$．铝锰合金     $C$．锌铝合金

金属	镁	铝	锌	锰
密度 $(g/c{m}^3)$	1.74	2.70	7.15	7.47