Question

12．陳明同學(xué)在測量石塊密度實(shí)驗(yàn)中，使用托盤天平稱量物體質(zhì)量時(shí)，記錄到指針靜止時(shí)，指針相對刻度盤的位置如圖1所示．試根據(jù)自己的測量經(jīng)驗(yàn)，指出此現(xiàn)象發(fā)生的可能情境，說明下一步的正確操作：

（1）情境一：天平還未調(diào)節(jié)平衡
操作：將游碼調(diào)到零刻度線，向右移動(dòng)平衡螺母，直至指針指到中央．
（2）情境二：測量時(shí)，砝碼不夠
操作：向右盤加砝碼，或移動(dòng)游碼，直至指針指到中央．
（3）如圖2所示，
A．往燒杯中加入適量的水，把質(zhì)量為48g的小石塊浸沒，在水面到達(dá)的位置做上標(biāo)記；
B．取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；
C．往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平，再測出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為142g．
（4）計(jì)算出小石塊的體積為20cm³．
（5）計(jì)算出小石塊的密度為2.4 g/cm³．

Answer 1

分析 （1）（2）指針偏轉(zhuǎn)原因有兩點(diǎn)：一是在稱量物體之前橫梁不平衡，應(yīng)調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁達(dá)到平衡；二是在稱量的過程中橫梁不平衡，這時(shí)不能調(diào)節(jié)平衡螺母，應(yīng)向右盤中加減砝碼或移動(dòng)游碼使橫梁重新達(dá)到平衡；
（3）掌握替代法測體積的方法，往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平；
（4）石塊的體積等于排開水的體積；先計(jì)算出排開水的質(zhì)量，再根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算出排開水的體積；
（5）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算石塊的密度．

解答 解：
（1）情景一：使用天平測量物體之前出現(xiàn)如圖現(xiàn)象，天平還未調(diào)節(jié)平衡；
操作：將游碼調(diào)到零刻度線，向右移動(dòng)平衡螺母，直至指針指在分度盤的中央；
（2）情景二：使用天平稱量物體的過程中，出現(xiàn)了如圖現(xiàn)象，測量時(shí)，砝碼不夠；
操作：向右盤中加減砝碼或或移動(dòng)游碼，直至指針指到中央．
（3）C、通過石塊排開水的體積得知石塊的體積，所以往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平；
（4）由題意知，石塊排開水的質(zhì)量為m_排=m₂-m₁=148g-128g=20g；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，石塊排開水的體積：V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
石塊的體積：V=V_排=20cm³．
（5）石塊的密度為：則ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{48g}{20c{m}^{3}}$=2.4g/cm³．
故答案為：
（1）天平還未調(diào)節(jié)平衡；將游碼調(diào)到零刻度線，向右移動(dòng)平衡螺母，直至指針指在分度盤的中央；
（2）測量時(shí)，砝碼不夠；向右盤中加減砝碼或或移動(dòng)游碼，直至指針指到中央；
（3）水面與標(biāo)記相平；
（4）20；
（5）2.4．

點(diǎn)評 此題考查了測量石塊的密度實(shí)驗(yàn)，掌握天平的調(diào)平方法和利用轉(zhuǎn)換法測量石塊的體積是解題的關(guān)鍵；難點(diǎn)是根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)情境并解答．