Question

12．小明和小紅都想測量一小塊礦石（不吸水）的密度．
（l）小明用天平和量筒進行測量，步驟如下：
①把天平放在水平工作臺面上，把游碼置于標尺左端的零刻度處，發(fā)現指針偏向分度盤的右側，此時應將平衡螺母向左端調節(jié)（選填“左”或“右”），使天平橫梁水平平衡；
②實驗過程：用調好的天平測礦石的質量，當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時，天平平衡，則此礦石的質量是43.2g．在量筒內裝有一定量的水，該礦石放入前、后的情況如圖乙所示，則礦石的體積是16cm³，此礦石的密度是2.7×10³kg/m³．

（2）小紅利用電子秤進行測量，步驟如下：
A、把電子秤放在水平桌面上，如圖丙所示，打開開關，此時讀數為0.00g；
B、將裝有適量水的杯子放在電子秤上，讀出此時示數為m₁；
C、將礦石用細線系好后慢慢浸沒在杯子里的水中，不接觸容器底和側壁，讀出此時示數為m₂；
D、將礦石放在電子秤上，讀出此時的示數為m₃；
①正確的實驗操作順序是：A、D、B、C（余下步驟請用字母序號填出）．
②礦石的密度可以表示為ρ_礦石=$\frac{{m}_{3}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水（用題目中所給物理量的符號表示，水的密度用ρ_水表示）．
③若小紅的實驗步驟是A、D、C、B，測出的密度值與真實值相比將偏�。蝗粜〖t的實驗步驟是A、B、C、D，測出的密度值與真實值相比將偏大（以上兩空均選填“偏大”、“偏小”或“一樣大”）．

Answer 1

分析 （1）①指針向右偏，平衡螺母應該向左調節(jié)；
②讀取天平的示數時應將砝碼質量與游碼示數相加；通過量筒兩次的示數之差可以求出礦石的體積；
礦石的密度可利用密度的公式計算得出．
（2）測固體密度的原理是ρ=$\frac{m}{V}$，本題無量筒，體積用排水法測出；當最后測量礦石的質量時，礦石上會沾有一些水，導致質量偏大，根據ρ=$\frac{m}{V}$分析密度變化．

解答 解：（1）①發(fā)現指針偏向分度盤的右側，此時應將平衡螺母向左端調節(jié)；
②圖甲中礦石的質量m=20g+20g+3.2g=43.2g；
礦石的體積V=46cm³-30cm³=16cm³；
礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{16c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³．
（2）①正確的實驗操作順序是
A、把電子秤放在水平桌面上，如圖丙所示，打開開關，此時讀數為0.00g；
D、將礦石放在電子秤上，讀出此時的示數為m₃；
B、將裝有適量水的杯子放在電子秤上，讀出此時示數為m₁；
C、將礦石用細線系好后慢慢浸沒在杯子里的水中，不接觸容器底和側壁，讀出此時示數為m₂；
②礦石排開水的質量m_排=m₂-m₁，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，礦石排開水的體積V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，
因為全部浸沒，所以礦石體積V=V_排=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，
則礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{3}}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水；
③若小紅的實驗步驟是A、D、C、B，礦石上會帶走一些水，這樣測出排開的水的質量偏大，則由ρ=$\frac{m}{V}$可得，礦石排開水的體積偏大，則測出的密度值與真實值相比將偏小；
小紅的實驗步驟是A、B、C、D，礦石上會沾有一些水，導致質量偏大，根據ρ=$\frac{m}{V}$可知測出的密度值與真實值相比將偏大．
故答案為：（1）左；43.2；16；2.7×10³；（2）①D、B、C；②$\frac{{m}_{3}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水；③偏�。黄�大．

點評 本題考查了天平、量筒的讀數，密度公式的計算，測量誤差的分析，都是我們應該掌握的基本知識點．