Question

3．小明和小華在實驗室里測某種小礦石的密度：
（1）小明選用天平、量筒、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作：
A．用細線系好礦石然后將其慢慢浸沒到量筒內(nèi)的水中，待液面靜止后記下液面對應的示數(shù)．
B．把游碼移至標尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡．
E．在量筒中倒入適量的水，待液面靜止后記下液面對應的示數(shù)．正確的實驗操作順序是CBDEA （只填字母序號）．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平稱小礦石的質(zhì)量．天平平衡時，右盤中砝碼和標尺上游碼的位置如圖甲所示；則小礦石的質(zhì)量為62 g，依據(jù)圖乙中量筒的示數(shù)，可知小礦石的體積為20ml，則小礦石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（3）在實驗時，如果小石塊沒有完全浸沒，則他測得的密度值會偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（4）實驗中，小華同學不小心把量筒打碎了，但實驗室里已沒有量筒了，老師就給她增加了一個溢水杯．她設計了如下的實驗步驟，請你幫她補充完整：
A．用調(diào)節(jié)好的天平測量出石塊的質(zhì)量m₁
B．用調(diào)節(jié)好的天平測量出燒杯的質(zhì)量m₂
C．溢水杯裝滿水，將石塊輕輕浸沒在水中，并用燒杯接住溢出的水
D．用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m₃．
石塊的密度表達式是：ρ=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$．

Answer 1

分析 （1）①測量物體密度時，要先測量物體的質(zhì)量，然后再測量物體的體積，最后根據(jù)密度公式求出物體的密度；測量物體質(zhì)量時，要根據(jù)天平的正確使用進行測量．
②天平的正確使用：
把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度；
調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡；
物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；
物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應的刻度值．
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應的刻度值，物體體積=物體浸沒水之后水面對應的刻度值-物體浸沒水之前水的體積，然后利用密度公式求得物體的密度．
（3）根據(jù)體積的變化分析密度的變化；
（4）現(xiàn)在沒有量筒，要使物體的體積等于物體浸沒溢水杯時，物體排開水的體積，測量出物體排開水的質(zhì)量即可．

解答 解：（1）根據(jù)天平的正確使用，先測量質(zhì)量然后測量體積得到正確的操作步驟：
C．把天平放在水平桌面上；
B．把游碼放在標尺的零刻度線上，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡；
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡，并記錄；
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積；
A．將小礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
（2）礦石的質(zhì)量m=50g+10g+2g=62g，
礦石的體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
礦石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（3）如果小石塊沒有完全浸沒，則測量的小石塊的體積偏小，密度偏大；
（4）A．用調(diào)節(jié)好的天平測量出石塊的質(zhì)量m₁
B．用調(diào)節(jié)好的天平測量出燒杯的質(zhì)量m₂
C．溢水杯裝滿水，將石塊輕輕浸沒在水中，并用燒杯接住溢出的水
D．用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m₃．
石塊排開的水的體積等于石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$；
則石塊的密度表達式是：ρ=$\frac{{m}_{1}}{V}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）CBDEA；（2）62；20；3.1×10³；（3）偏大；（4）用天平測出燒杯和水的總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$．

點評 測量固體的密度想法測量固體的質(zhì)量和體積，測量固體的體積時，可以采用量筒測量，也可以采用固體體積等于固體排開水的體積，通過測量排開水的質(zhì)量來計算固體的體積．