Question

利用刻度尺测量薯条的质量。

实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：

(1)如图(a)、(b)所示，将质量为m₀=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时应沿_______ (顺针/逆时针）旋转铅笔，使刻度尺向_____ （选填“左”或者“右”）移动，直到刻度尺在铅笔上水平平衡，读出左侧力臂（支点到砝码重心的距离）l₁=9cm和右侧力臂（支点到刻度尺重心的距离）l₂=6cm；

(2)取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，此时左侧力臂l₃=12.5cm，右侧力臂l₄=________cm；

(3)根据杠杆的平衡条件，可以计算出刻度尺质量M=_____g，3根薯条的总质量m=_____g；

(4)小华利用燃烧薯条加热水的方法，估测薯条的热值。下表是她记录的实验数据：

薯条总质量/g	空杯质量/g	烧杯和水的总质量/g	加热前水温/℃	加热后水温/℃
	37.8	77.8	21	61

利用上表数据，计算可得薯条的热值为_________J/kg，该测量值比真实值______（选填“大”或“小”），这是由于_______。

Answer

逆时针 左 2.5cm 15 3 2.24×l06 小 有热量损失（薯条不能完全燃烧）

【解析】

实验器材：刻度尺（30cm）、砝码（10g）、圆柱形铅笔。实验步骤：

(1)[1][2]如图(a)、(b)所示，将质量为m0=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处，此时左端高，应向左调整刻度尺，即逆时针旋转铅笔，直到刻度尺在铅笔上水平平衡。

(2)[3]取下砝码，并在该位置放上3根薯条，旋转铅笔，使刻度尺再次在水平位置平衡，由于砝码/薯条与刻度尺重心间的距离不变，则右侧力臂为

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

(3)[4][5]根据第一次测量时的杠杆平衡条件可知

m0g l1=Mgl2

则刻度尺质量为

由杠杆新的平衡条件可知

mg l3=Mgl4

3根薯条的总质量为

(4)[6]由表中数据可知，水的质量为

m水=m总-m杯=77.8g-37.8g=40g

水温度从21℃升高到61℃需吸收的热量为

燃烧薯条产生的热量为

则薯条的热值为

[7][8]因为有热量损失或薯条不能完全燃烧，根据热值的计算公式可知，测量值比真实值小。