Question

1．小紅物理學習小組在“測量物質的密度”的實驗中，所用器材有：天平、小石塊、燒杯、水、細線等，她的實驗過程如下：

（1）調節(jié)天平平衡時，應將游碼移至零刻度處，若發(fā)現天平的指針偏向分度盤的右側，應將平衡螺母向左調（填“左”或“右”）
（2）用天平測出石塊的質量m₁；
（3）如圖甲所示，將燒杯中裝入適量的水，置于天平上，平衡時的讀數為m₂；
（4）如圖乙所示，接著用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數為m₃（此時手向上拉住細線另一端，石塊不接觸杯壁和杯底，水不外溢）；
（5）石塊的密度表達式為ρ_石=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$；
（6）次實驗過程中若將（3）（4）順序對換，則所測密度的誤差是偏�。�

Answer 1

分析 （1）天平的調節(jié)時，應先將游碼調回零刻度處，再根據指針左偏右調，右偏左調來調節(jié)橫梁的平衡；
（5）用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數為m₃，排開水的質量為水的體積即為石塊的體積，結合密度公式求出體積；利用密度公式表達石塊的密度；
（6）若對換步驟順序，從排開水的體積變化入手分析測量體積變化，分析密度變化．

解答 解：
（1）調節(jié)天平平衡時，應將游碼移至零刻度處，若發(fā)現天平的指針偏向分度盤的右側，應將平衡螺母向左調；
（5）用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數為m₃（此時手向上拉住細線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），
石塊排開水的質量為：m_排=m₃-m₂，
若水的密度為ρ_水，則石塊的體積為：
V_石=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
石塊的密度：ρ_石=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{石}}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$，
（6）此實驗過程中若將（3）（4）順序對換，由于提出石塊時會帶出一部分水，則所測水與燒杯的總質量m₂變小，所以所測排開水的體積變大，測得石塊的體積變大，故所測石塊的密度偏�。�
故答案為：（1）零刻度；左；（6）$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$；（7）�。�

點評 此題主要考查學生對于測量密度實驗的理解和掌握，天平的調解、利用轉換思維求體積是重點與難點．