Question

14．小英同學(xué)在實驗室里測某種小礦石的密度，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：

（1）首先把天平放在水平的桌面上，然后將游碼移至稱量標尺左端的零刻度線，若發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)情況（如圖甲）所示，應(yīng)將天平的平衡螺母向左調(diào)（選填“右”或“左”），直至指針對準分度標尺的中央刻度線．
（2）用已調(diào)節(jié)好的天平測量小礦石的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖（乙）所示，小礦石的質(zhì)量m=62g；用量筒測量小礦石的體積如圖（丙）所示，小礦石的體積V=20cm³；小礦石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（3）實驗中，由于小英同學(xué)不小心把量筒打碎了，但實驗室里已沒有量筒了，她想再測另一塊不規(guī)則小石塊的密度，老師就給她增加了一個燒杯，她采用如丁圖所示的實驗方法：
①先用天平測量小石塊的質(zhì)量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖丁所示．
②如圖戊所示，往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒，在水面到達的位置做上標記；
③取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；
④往燒杯中加水，直到水面與標記相平，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為142g．
⑤先計算出小石塊的體積，再用密度公式計算出小石塊的密度為2.6g/cm³．
⑥采用這種方法測出的小石塊密度比真實值偏小．（選填“偏大”、“偏小”）

Answer 1

分析 （1）天平調(diào)平時遵循指針左盤右調(diào)、右偏左調(diào)的原則；
（2）天平的讀數(shù)等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值；根據(jù)丙圖讀出水的體積、水和小礦石的體積，求出小礦石的體積；根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出小礦石的密度；
（3）掌握替代法測體積的方法，往燒杯中加水，直到水面與標記相平．砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)之和是天平所測物體的質(zhì)量．石塊的體積等于排開水的體積，由密度公式的變形公式求出物體的體積；根據(jù)密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$求出石塊的密度．分析測量過程中所測質(zhì)量、體積的誤差，根據(jù)公式得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖甲知，指針偏右，所以應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，則小礦石的質(zhì)量m=50g+10g+2g=62g；
由圖丙知，水的體積為60ml，水和小礦石的體積為800ml，則木塊的體積V=80m-60ml=20ml=20cm³；
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³；
（3）標尺上的分度值是0.2g，游碼左側(cè)與2g刻度線對齊，因此小石塊的質(zhì)量是50g+2g=52g；
往燒杯中加水，直到水面與標記相平，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為142g；
由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
小石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³；
把石塊從水中取出時，石塊上沾有部分水，測得B燒杯中水的體積偏小，導(dǎo)致所測水的體積偏大，在質(zhì)量準確的情況下，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可判斷測得的石塊密度偏�。�
故答案為：（1）左；（2）62；20；3.1×10³；（3）水面與標記相平；2.6；偏�。�

點評 此題是“測量小木塊的密度”的實驗，考查了天平、量筒的使用和讀數(shù)及密度的計算，注意密度單位的換算，同時考查了測量誤差的分析，關(guān)鍵是分析出所測質(zhì)量、體積的誤差大�。�