Question

5．某同學(xué)測(cè)量一塊形狀不規(guī)則，體積較大的礦石的密度．
（1）在調(diào)節(jié)天平平衡過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)指針如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將左端的平衡螺母向左調(diào)．
（2）用調(diào)好的天平測(cè)量礦石的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤中砝碼及游碼位置如圖乙所示．因礦石體積較大，他借助于溢水杯，用細(xì)線將礦石拴好后緩慢放入水面恰好與溢水杯相平的溢水杯中，并用空燒杯收集溢出的水倒入量筒中，水的體積如圖丙所示，礦石的密度是2.74×10³kg/m³．他測(cè)出的礦石密度與真實(shí)值相比偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）天平使用前調(diào)節(jié)平衡時(shí)，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母，調(diào)左側(cè)的還是右側(cè)的平衡螺母都一樣．
（2）①物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)于的刻度值．利用排開水的體積等效替代礦石的體積，通過(guò)量筒可讀出體積的大��；再利用密度的公式可計(jì)算出礦石的密度；
②評(píng)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，重點(diǎn)分析體積和質(zhì)量在測(cè)量過(guò)程中，哪些環(huán)節(jié)容易產(chǎn)生誤差，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響會(huì)怎樣．

解答 解：（1）如圖，調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，指針右偏，說(shuō)明天平右端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)，平衡螺母向左移動(dòng)．
（2）①由圖乙可知，礦石的質(zhì)量為m=100g+50g+10g+4.4g=164.4g，
讀圖丙可知，量筒中水的體積等于礦石的體積為V=60cm³，
礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{164.4g}{60c{m}^{3}}$=2.74g/cm³=2.74×10³kg/m³．
②實(shí)驗(yàn)中，小燒杯收集溢出的水時(shí)很難完全收集，在倒入量筒時(shí)也很難完全倒凈，造成體積的測(cè)量值偏小，因此，影響到最終的密度測(cè)量值偏大．
故答案為：（1）左；（2）2.74×10³；偏大．

點(diǎn)評(píng) 此實(shí)驗(yàn)中主要考查了天平的調(diào)節(jié)與讀數(shù)、量筒的讀數(shù)、密度公式的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)誤差的分析等，通過(guò)此實(shí)驗(yàn)我們更要重點(diǎn)學(xué)習(xí)一種等效替代的方法，即此實(shí)驗(yàn)中用排開水的體積替代礦石的體積，值得我們學(xué)習(xí)的借鑒．