Question

6．小明同学粗略测量一种易溶于水且形状不规则的固体颗粒物质的密度，测量的部分方法和结果如图所示．

（1）小明将天平放在水平桌面上，游码移至标尺的零刻度处，发现天平的指针静止在分度盘中央红线的左侧，这时他应该将平衡螺母向右（左/右）调节，使天平平衡．接着，小明用调节好的天平测量适量小颗粒的质量．当天平平衡时，右盘中的砝码和游码位置如图甲所示．
（2）因颗粒易溶于水，小组同学采用图乙所示方法测量体积．由图中数据可知：该物质的密度是2.4×10³kg/m³．
（3）在C步操作中，若摇动不够充分，则测出的密度值比实际密度偏小（大/小）．

Answer 1

分析 （1）使用天平时，首先应将天平放在水平的桌面上．调节天平平衡时，平衡螺母的调节遵循“左偏右调”的规律；
（2）利用天平称量物体质量时，物体质量等于砝码总质量加上游码所对的刻度；已知量筒中细砂的体积和放入颗粒后的总体积，两者之差就是颗粒的体积；已知颗粒的质量和体积，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可以得出颗粒的密度；
（3）判断密度测量结果的偏差，应该围绕物体质量和体积的测量过程进行分析．

解答 解：
（1）由题意知，指针静止在分度盘中线的左侧，所以平衡螺母应该向右侧调节；
（2）砝码总质量为165g，游码所对的刻度为3g，物体质量为m=165g+3g=168g，
由图知，量筒中细铁砂的体积为V₁=90mL=90cm³，颗粒和细砂的总体积为V₂=160mL=160cm³，所以颗粒的体积为V=V₂-V₁=160cm³-90cm³=70cm³，
颗粒的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{168g}{70c{m}^{3}}$=2.4g/cm³=2.4×10³kg/m³．
（3）在C步操作中，若摇动不均匀，会导致测量体积偏大．由公式ρ=$\frac{m}{V}$知，在质量m一定时，体积V偏大，所以密度ρ偏小．
故答案为：
（1）右； （2）2.4×10³；（3）小．

点评 本题测量颗粒的体积，体现的是一种探究实验的科学方法：等效替代法．利用排水法测量不规则固体体积属于等效替代，此题中用细砂替代水也是这种思想的体现．