Question

（2010?焦作模擬）小明同學(xué)在實驗室里測量一塊形狀不規(guī)則、體積稍大于量筒直徑的巖礦標本的密度．
（1）用調(diào)節(jié)好的天平測量巖礦標本的質(zhì)量，當天平平衡時，右盤中的砝碼數(shù)量和游碼的位置如圖所示，則巖礦標本的質(zhì)量是

175.6

g．

（2）因巖礦標本放不進量筒，小明認真思考后，利用一只燒杯按圖所示方法來測量它的體積．根據(jù)圖示的測量過程，可以求出該標本的體積是

70

cm³．
（3）根據(jù)前面的測量數(shù)據(jù)，可以求得這塊標本的密度是

2.5×10³

kg/m³．從圖A到圖B的操作方法，導(dǎo)致最后得到的密度值與其真實值相比將

偏小

（選填：“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（4）本實驗中測體積的方法屬于

等效替代

法．

Answer 1

分析：（1）在使用天平測量物體的質(zhì)量時，物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼的質(zhì)量．
（2）根據(jù)阿基米德原理，巖礦標本的體積，等于所排開液體的體積，巖礦標本的體積=量筒中液體總的體積V_總-量筒中剩下液體的體積V_剩；
（3）知道巖礦標本的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出巖礦標本的密度．從圖A到圖B產(chǎn)生誤差的主要因素是將礦石從水中取出時，礦石會帶出一定量的水．
（4）本題中利用礦石排開的水的體積等效替代了礦石的體積，稱為等效替代法．

解答：解：（1）巖礦標本的質(zhì)量m=100g+50g+20g+5g+0.6g=175.6g；
（2）固體在燒杯中時水面能到標記處，而將量筒中的水倒入燒杯后水面也能到標記處，所以從量筒中倒入燒杯中的水的體積就等于固體的體積．
即V_巖礦=量筒中液體總的體積V_總-量筒中剩下液體的體積V_剩=200ml-130ml=70ml=70cm³；
（3）標本的密度ρ=

m

V

=

175.6g

70cm3

≈2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³，
從圖A到圖B將礦石從水中取出時，會有一部分水被帶出，致使剩余水的體積變小，礦石體積的測量值偏大，由ρ=

m

V

礦石密度的測量值偏��；可知，最后得到的密度值與其真實值相比將偏�。�
（4）實驗中，利用礦石排開的水的體積來等效替代礦石的體積，這種方法稱為等效替代法．
故答案為：（1）175.6；（2）70；（3）2.5×10³；偏��；（4）等效替代．

點評：此題主要考查固體密度的測量實驗，用量筒測量液體的體積是初中物理實驗的一項基本技能．用量筒測量不規(guī)則形狀固體的體積，除教材所提及的方法外可變通的加以運用．