Question

【題目】利用刻度尺測量薯條的質量。

實驗器材：刻度尺（30cm）、砝碼（10g）、圓柱形鉛筆。實驗步驟：

(1)如圖(a)、(b)所示，將質量為m0=10g的砝碼放在刻度尺左邊某一刻度處，此時應沿_______ (順針/逆時針）旋轉鉛筆，使刻度尺向_____ （選填“左”或者“右”）移動，直到刻度尺在鉛筆上水平平衡，讀出左側力臂（支點到砝碼重心的距離）l1=9cm和右側力臂（支點到刻度尺重心的距離）l2=6cm；

(2)取下砝碼，并在該位置放上3根薯條，旋轉鉛筆，使刻度尺再次在水平位置平衡，此時左側力臂l3=12.5cm，右側力臂l4=________cm；

(3)根據(jù)杠桿的平衡條件，可以計算出刻度尺質量M=_____g，3根薯條的總質量m=_____g；

(4)小華利用燃燒薯條加熱水的方法，估測薯條的熱值。下表是她記錄的實驗數(shù)據(jù)：

薯條總質量/g	空杯質量/g	燒杯和水的總質量/g	加熱前水溫/℃	加熱后水溫/℃
	37.8	77.8	21	61

利用上表數(shù)據(jù)，計算可得薯條的熱值為_________J/kg，該測量值比真實值______（選填“大”或“小”），這是由于_______。

Answer 1

【答案】逆時針 左 2.5cm 15 3 2.24×l06 小 有熱量損失（薯條不能完全燃燒）

【解析】

實驗器材：刻度尺（30cm）、砝碼（10g）、圓柱形鉛筆。實驗步驟：

(1)[1][2]如圖(a)、(b)所示，將質量為m0=10g的砝碼放在刻度尺左邊某一刻度處，此時左端高，應向左調整刻度尺，即逆時針旋轉鉛筆，直到刻度尺在鉛筆上水平平衡。

(2)[3]取下砝碼，并在該位置放上3根薯條，旋轉鉛筆，使刻度尺再次在水平位置平衡，由于砝碼/薯條與刻度尺重心間的距離不變，則右側力臂為

l4=l1+ l2- l3=9cm+6cm-12.5cm=2.5cm

(3)[4][5]根據(jù)第一次測量時的杠桿平衡條件可知

m0g l1=Mgl2

則刻度尺質量為

由杠桿新的平衡條件可知

mg l3=Mgl4

3根薯條的總質量為

(4)[6]由表中數(shù)據(jù)可知，水的質量為

m水=m總-m杯=77.8g-37.8g=40g

水溫度從21℃升高到61℃需吸收的熱量為

燃燒薯條產(chǎn)生的熱量為

則薯條的熱值為

[7][8]因為有熱量損失或薯條不能完全燃燒，根據(jù)熱值的計算公式可知，測量值比真實值小。