Question

小明利用下列器材：一架天平（无砝码）、两只完全相同的烧杯、一只量筒、水、滴管来测定一个合金块的密度，现请你帮他完成如下操作：
①把天平放在水平台上，此时指针偏在分度盘的中线左侧，则应

向右调节平衡螺母

，使天平平衡．
②将两只空烧杯分别放在天平的左右两盘内，把合金块放入左盘烧杯中；
③向右盘烧杯中缓缓倒水，

直至天平平衡

；
④将烧杯内水倒入空量筒中，测出水的体积（a图所示）；
⑤用细线拴好合金块，将其放入图a的量筒内，测出水和合金块的总体积（b图所示）．则：
（1）请补全有关步骤．
（2）合金块的质量=

60

g；合金块的体积=

20

cm³；合金的密度=

3000

kg/m³．
（3）在读数无误的情况下，小明测出的合金块密度与真实值相比

偏小

（填“偏大”或“偏小”），产生这一误差的主要原因是

此实验中，再将烧杯中的水倒入量筒中时，因烧杯壁粘水而是烧杯中的水不能全部倒入量筒，致使测量的水总体积偏小，水的总质量偏小，合金块质量偏小，算出的密度偏小

．

Answer 1

分析：在使用天平前，调节天平的横梁平衡时，平衡螺母向上翘的一端移动．
合金块的质量和烧杯内的水的质量相等．知道烧杯内水的体积，根据m=ρV求出水的质量，即合金块的质量．
知道合金块的质量和体积，根据ρ=

m

v

求合金块的密度．
合金块的质量和烧杯内的水的质量相等，烧杯内的水不能全部倒入量筒，测量水的体积偏小，求出的质量偏小，求出的密度偏小．

解答：解：（1）①把天平放在水平台上，此时指针偏在分度盘的中线左侧，则应向右调节平衡螺母，使天平平衡；
③在实验时，向右盘烧杯中缓缓倒水，直至天平平衡；
（2）天平平衡时水的体积V_水=60cm³，合金块的质量m=m_水=ρ_水V_水=1.0g/cm³×60cm³=60g；
合金块体积V=80cm³-60cm³=20cm³；合金块的密度ρ=

m

v

=

60g

20cm3

=3g/cm³=3000kg/m³；
（3）此实验中，再将烧杯中的水倒入量筒中时，因烧杯壁粘水而是烧杯中的水不能全部倒入量筒，致使测量的水总体积偏小，水的总质量偏小，合金块质量偏小，算出的密度偏小．
故答案为：（1）①向右调节平衡螺母；③直至天平平衡；（2）60；20；3000；（3）偏小；此实验中，再将烧杯中的水倒入量筒中时，因烧杯壁粘水而是烧杯中的水不能全部倒入量筒，致使测量的水总体积偏小，水的总质量偏小，合金块质量偏小，算出的密度偏小．

点评：对于固体和液体密度测量过程中，对于测量值偏大或偏小的问题分析是个难点，一定明确质量和体积哪个是准确的，通过另一个的偏大或偏小判断密度的偏大或偏小．