Question

九年級寒假時，小王同學從西嶺雪山帶回了一塊堅硬的礦石。他利用家庭實驗室的器材測出了這塊礦石的密度，測量過程中，他取g=10N/kg。他可用的器材有：太平（最大稱量為200g）、量筒、燒杯、杠桿、彈簧測力計（量程為5N）、細線、水。

（1）小王同學首先進行估測，他感覺礦石比一瓶500ml的礦泉水重些，于是他沒有直接用太平（附砝碼）來測礦石的質量。你認為他的理由是                          。

（2）小王同學用圖所示的裝置進行測量，圖中杠桿水平。細線豎直。他正確操作后，讀出彈簧測力計的示數(shù)為2.4N，則該礦石的質量為m=      kg。

（3）接著他用如圖所示的方法測出了礦石的體積。他的做法是：

A．將礦石放入燒杯，往燒杯中加入適量的水，讓礦石浸沒，在水面到達的位置做上標記；

B．取出礦石；

C．用量筒往燒杯中加水，直到                              。

（4）在用量筒往燒杯中加水時，他先加了100ml水，接著又取了50ml水，繼續(xù)往燒杯中加，到達要求后，量筒中剩余的水如圖所示。則礦石的密度ρ=        kg/m³。

 

Answer 1

【答案】

（1）礦石的質量大于500g，超出了太平的最大稱量

（2）0.72  （3）水面與標記相平   （4）6.3×10³

【解析】（1）他沒有直接用太平（附砝碼）來測礦石的質量，是由于礦石的質量大于500g，超出了太平的最大稱量。

（2）由示意圖知，測量礦石的密度利用的是杠桿的平衡，

設礦石的重力為F₂，測力計的示數(shù)為F₁，由實驗過程知

F₁L₁=F₂L₂

2.4N×6格=F₂×2格

解得F₂=7.2N

即礦石的重力G=F₂=7.2N，

礦石質量

（3）這是用排水法測體積，用量筒往燒杯中加水，直到水面與標記相平。

（4）在用量筒往燒杯中加水時，他先加了100ml水，接著又取了50ml水，繼續(xù)往燒杯中加，到達要求后，量筒中剩余的水如圖33所示為36ml。則礦石體積為V=100ml+（50ml-36ml）=124ml=124×10^-6m³，則礦石的密度ρ=m/V=0.72kg/124×10^-6m³=6.3×10³kg/m³

試題分析：（1）使用天平不能超過它的量程。

（2）杠桿的平衡條件是F₁L₁=F₂L₂；

（3）利用杠桿的平衡條件和礦石體積等于排開水的體積確定等量關系，解出石塊的密度．