Question

【題目】測量小石塊的密度。

（1）將天平放在水平臺(tái)面上，游碼移到零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，為使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將平衡螺母向____（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。

（2）用調(diào)節(jié)好的天平測量小石塊的質(zhì)量，右盤所加砝碼和游碼位置如圖乙所示，天平平衡，則小石塊的質(zhì)量m1為____g。

（3）沒有量筒，用下列兩種方案測量小石塊的體積。

方案一：

①如圖丙所示，將燒杯放在水平臺(tái)面上，用細(xì)線系住小石塊輕輕放入燒杯中，加入適量的水，使小石塊浸沒在水中，在燒杯壁上記下水面位置。

②將小石塊從水中取出后，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m2為152.4g。

③向燒杯內(nèi)緩緩加水至標(biāo)記處，再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m3為165.2g。

方案二：

①向燒杯中加入適量的水，用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m4。

②如圖丙所示，將燒杯放在水平臺(tái)面上，用細(xì)線系住小石塊輕輕放入燒杯中，使小石塊浸沒在水中，在燒杯壁上記下水面位置。

③將小石塊從水中取出后，向燒杯中緩慢加水至標(biāo)記處，再用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m5。

（4）根據(jù)方案一測量結(jié)果計(jì)算出小石塊密度ρ=____kg/m3，測出的小石塊密度與真實(shí)值相比____（選填“偏大”或“偏小”）。

（5）你認(rèn)為根據(jù)哪一種方案測量結(jié)果計(jì)算出的小石塊密度更精確？答：____，理由是__________________。

Answer 1

【答案】 左 32 2.5×103 偏小 方案二 由于先測量了燒杯和水的總質(zhì)量m4．然后使小石塊浸沒在水中，在燒杯壁上記下水面位置，所以向燒杯中緩慢加水至標(biāo)記處，不至于加水過多。

【解析】

（1）在調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的反向調(diào)節(jié)。由圖知道，指針偏向右端，所以，應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左端移動(dòng)；

（2）使用天平測物體的質(zhì)量時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值，所以，小石塊的質(zhì)量是：m1 =30g+2g=32g；

（4）由方案一②③步驟知道，倒入水的質(zhì)量是：m水=165.2g-152.4g=12.8g，倒入水的體積是：V水=m水/ρ水=12.8g/1g/cm3=12.8cm3，因?yàn)樾∈瘔K的體積等于倒入水的體積，所以，小石塊的體積是：V石=V水=12.8cm3，故小石塊密度是：ρ=m/V=32g/12.8cm3=2.5g/cm3 =2.5×103 kg/m3。由于石塊從水中拿出時(shí)，上面沾有水，所以倒入水的質(zhì)量偏大，求得水的體積偏大，即小石塊的體積偏大，由ρ=m/V知道，所測石塊的密度會(huì)偏小；

（5）由實(shí)驗(yàn)步驟知道，方案二測量結(jié)果計(jì)算出的小石塊密度更精確，因?yàn)橄葴y量了燒杯和水的總質(zhì)量m4，然后使小石塊浸沒在水中，在燒杯壁上記下水面位置，所以向燒杯中緩慢加水至標(biāo)記處，不至于加水過多。