Question

9．云飛同學(xué)參加物理興趣小組后，他想利用所學(xué)的密度知識(shí)測(cè)量路邊撿到的小石塊的密度．他在實(shí)驗(yàn)室里找到了所需的實(shí)驗(yàn)器材，但是發(fā)現(xiàn)石塊無(wú)法放入量筒中，聰明的云飛想到了一個(gè)變通的方法．

（1）把天平放在水平桌面上，然后將游碼移到稱量標(biāo)尺的“零”刻度線位置上，發(fā)現(xiàn)指針如圖1所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)（選填“左”或“右”）．
（2）將小石塊放在天平左端，向右盤中添加砝碼，當(dāng)加上最小砝碼后，發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤右側(cè)的位置，則接下去的操作應(yīng)該是取出最小的砝碼，然后向右移動(dòng)游碼，直至天平橫梁平衡．天平平衡時(shí)，右盤里砝碼的質(zhì)量、游碼在標(biāo)尺上的位置如圖2所示，則小石塊的質(zhì)量為32g．
（3）由于小石塊無(wú)法放入量筒中，為了測(cè)量小石塊的體積，云飛做了如圖3的實(shí)驗(yàn)：
a．往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒(méi)，在水面達(dá)到額位置上作標(biāo)記．
b．取出小石塊，測(cè)得燒杯和水的總質(zhì)量為153g．
c．往燒杯中加水，直到標(biāo)記處，再測(cè)出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為178g．
則石塊的體積為25cm³；
（4）云飛用這種方法測(cè)出的小石塊密度比它的實(shí)際密度偏小（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處；③調(diào)：調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處．
（2）天平指針偏向分度盤的右側(cè)，說(shuō)明右盤砝碼質(zhì)量過(guò)大，應(yīng)取出右盤質(zhì)量最小的砝碼，然后移動(dòng)天平橫梁標(biāo)尺上的游碼，使天平平衡；先確定橫梁標(biāo)尺的最小分度值，小礦石的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼所對(duì)應(yīng)的橫梁標(biāo)尺刻度線示數(shù)之和；
（3）根據(jù)等效替代法，石塊的體積等于添入水的體積，求出添入水的質(zhì)量，根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算出添入水的體積；
（4）分析測(cè)量過(guò)程中所測(cè)質(zhì)量、體積的誤差，根據(jù)公式得出結(jié)論．

解答 解：（1）用托盤天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，即若發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，要使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
（2）在測(cè)量過(guò)程中，指針偏向分度盤的右側(cè)，說(shuō)明右側(cè)質(zhì)量大，應(yīng)取出最小的砝碼，然后向右移動(dòng)游碼，直至天平橫梁平衡；
由圖知，天平橫梁標(biāo)尺的最小分度值是0.2g，小石塊的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼的示數(shù)=20g+10g+2g=32g；
（3）根據(jù)步驟bc可知，加入水的質(zhì)量為m=178g-153g=25g，
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，石塊的體積：V_石塊=V_水=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{25g}{1g/c{m}^{3}}$=25cm³；
（4）把石塊從水中取出時(shí)，由于石塊上沾有部分水，導(dǎo)致加入水的體積偏大，即測(cè)得石塊的體積偏大，在質(zhì)量準(zhǔn)確的情況下，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，測(cè)得的石塊密度偏�。�
故答案為：（1）水平；右；
（2）取出最小的砝碼，然后向右移動(dòng)游碼，直至天平橫梁平衡；32；
（3）25；
（4）小．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求石塊密度實(shí)驗(yàn)，要掌握天平的調(diào)節(jié)方法、天平的讀數(shù)方法、掌握密度公式，本題難度不大，是一道常見題目．