Question

【题目】测量小石块的密度。

（1）将天平放在水平台面上，游码移到零刻度线处，发现指针位置如图甲所示，为使横梁在水平位置平衡，应将平衡螺母向____（选填“左”或“右”）调节。

（2）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘所加砝码和游码位置如图乙所示，天平平衡，则小石块的质量m1为____g。

（3）没有量筒，用下列两种方案测量小石块的体积。

方案一：

①如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，加入适量的水，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

②将小石块从水中取出后，用天平测出烧杯和水的总质量m2为152.4g。

③向烧杯内缓缓加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m3为165.2g。

方案二：

①向烧杯中加入适量的水，用天平测出烧杯和水的总质量m4。

②如图丙所示，将烧杯放在水平台面上，用细线系住小石块轻轻放入烧杯中，使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置。

③将小石块从水中取出后，向烧杯中缓慢加水至标记处，再用天平测出烧杯和水的总质量m5。

（4）根据方案一测量结果计算出小石块密度ρ=____kg/m3，测出的小石块密度与真实值相比____（选填“偏大”或“偏小”）。

（5）你认为根据哪一种方案测量结果计算出的小石块密度更精确？答：____，理由是__________________。

Answer 1

【答案】 左 32 2.5×103 偏小 方案二 由于先测量了烧杯和水的总质量m4．然后使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置，所以向烧杯中缓慢加水至标记处，不至于加水过多。

【解析】

（1）在调节天平的横梁平衡时，应将平衡螺母向指针偏转的反向调节。由图知道，指针偏向右端，所以，应将横梁右端的平衡螺母向左端移动；

（2）使用天平测物体的质量时，物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，所以，小石块的质量是：m1 =30g+2g=32g；

（4）由方案一②③步骤知道，倒入水的质量是：m水=165.2g-152.4g=12.8g，倒入水的体积是：V水=m水/ρ水=12.8g/1g/cm3=12.8cm3，因为小石块的体积等于倒入水的体积，所以，小石块的体积是：V石=V水=12.8cm3，故小石块密度是：ρ=m/V=32g/12.8cm3=2.5g/cm3 =2.5×103 kg/m3。由于石块从水中拿出时，上面沾有水，所以倒入水的质量偏大，求得水的体积偏大，即小石块的体积偏大，由ρ=m/V知道，所测石块的密度会偏小；

（5）由实验步骤知道，方案二测量结果计算出的小石块密度更精确，因为先测量了烧杯和水的总质量m4，然后使小石块浸没在水中，在烧杯壁上记下水面位置，所以向烧杯中缓慢加水至标记处，不至于加水过多。