Question

16．小華利用燒杯、天平、細繩、水，測量一塊形狀不規(guī)則小石塊的密度．請將他的步驟補充完整并完成相關(guān)問題：
（1）把托盤天平放在水平臺上，將標尺上的游碼移到標尺左端零刻度線處，再調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平平衡．
（2）用天平測量小石塊的質(zhì)量，天平再次平衡時，砝碼和標尺上的游碼如圖，則小石塊的質(zhì)量m=52g．

（3）如圖所示，A．往燒杯中加入適量的水，把小石塊緩慢浸沒在水中，在水面到達的位置做標記，然后測得燒杯、小石塊和水的總質(zhì)量m₁=174g；
B．取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為m₂=121.2g；
C．往燒杯中加水，直到水面達到標記處，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為m₃=142g．
（4）按照上述數(shù)據(jù)計算小石塊的密度時，小華認為有兩種方案：方案一是根據(jù)m、m₁、m₃，算得小石塊的密度為2.6×10³kg/m³，方案二是根據(jù)m、m₂、m₃，算得小石塊的密度為2.5×10³kg/m³．
不計細繩的影響，上述兩種計算方案中，誤差相差較小的方案是一（選填“一”或“二”），若用另外一種方案計算，得出的結(jié)果將比準確值偏�。ㄟx填“大”或“小”），具體原因是：把石塊從水中取出時，石塊上有附著的水，測得石塊的體積偏大．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調(diào)節(jié)：將標尺上的游碼移到標尺左端零刻度線處，再調(diào)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量與游碼所對應(yīng)的數(shù)值之和；
（3）利用排水法測出石塊的體積：石塊的排水體積就是石塊的體積；
（4）排水體積可通過求排水質(zhì)量和水的密度求出；排水質(zhì)量則是圖中兩次的質(zhì)量之差．最后由密度公式求出小石塊的密度．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，先將標尺上的游碼移到標尺左端零刻度線處，再調(diào)平衡螺母，直到指針指在分度盤的中央；
（2）由圖知，石塊的質(zhì)量m=50g+2g=52g．
（3）利用排水法測出石塊的體積，則往燒杯中加水，直到水面達到標記處，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量．
（4）方案一：排開水的質(zhì)量m_排=m₃-（m₁-m）=142g-（174g-52g）=20g，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³，
所以，石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
方案二：向燒杯中加入水的質(zhì)量m_排=m₃-m₂=142g-121.2=20.8g，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20.8g}{1g/c{m}^{3}}$=20.8cm³，
所以，石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20.8c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³．
方案二中，在把石塊從水中取出時，石塊上有附著的水，向燒杯中加水直到標記處，所加水的體積大于石塊排開水的體積，測得石塊的體積偏大，由密度公式可知，所測石塊的密度偏�。�
所以，誤差相差較小的方案是方案一．
故答案為：（1）平衡螺母；（2）52；（3）水面達到標記處；（4）2.6×10³；2.5×10³；一；小；把石塊從水中取出時，石塊上有附著的水，測得石塊的體積偏大．

點評 此題是測量液體密度的實驗，考查了天平和量筒的使用及讀數(shù)，同時考查了有關(guān)密度的計算，在測量液體密度的實驗中，要掌握減小測量誤差的方法．