Question

7．小熙同学利用下列器材：天平（无砝码）、两只完全相同的小烧杯、量筒、水、滴管、细线完成了小石块密度的测量．水的密度为1.0×10³kg/m³．操作步骤如下：

（1）把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺的零刻度线处，调节平衡螺母，使天平平衡；
（2）先把两只完全相同的小烧杯分别放在天平左右两盘上，再把小石块放入左盘烧杯中；
（3）向量筒中倒入适量的水，液面如图2所示，则量筒中水的体积为40cm³；
（4）现将量筒中的水倒一部分至右盘小烧杯中，再利用滴灌来调节量筒与烧杯中水的体积，当天平再次平衡时量筒内剩余水的体积如图3所示，则小石块的质量m_石=20g；
（5）用细线拴好小石块，慢慢放入量筒中直到完全浸没，液面的示数如图4所示，则小石块的体积V_石=10cm³，小石块的密度ρ_石=2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）在调平前将天平放在水平桌面上，游码拨到标尺左端的零刻度线处；
（3）量筒分度值为1ml，平视液面最低处读数；
（4）将量筒中的水倒一部分至右盘小烧杯中，再利用滴灌来调节量筒与烧杯中水的体积，当天平再次平衡时，此时倒出的水的质量即为小石块的质量；
（5）根据图4，求得小石块的体积V_石，再利用密度公式求得小石块的密度．

解答 解：
（1）把天平放在水平桌面上，把游码移至标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
（2）如图2所示，量筒的分度值为1mL，量筒内水的体积为40mL=40cm³；
（4）由题意结合图3可知，倒出水的体积V_水=40mL-20mL=20mL=20cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，倒出水的质量m_水=ρ_水V_水=1g/cm³×20cm³=20g，
根据“天平再次平衡”可知，此时小石块的质量m_石块=m_水=20g；
（5）由图3和图4可得，小石块的体积V_石=40mL-30mL=10mL=10cm³，
则小石块的密度ρ_石=$\frac{{m}_{石块}}{{V}_{石}}$=$\frac{20g}{10c{m}^{3}}$=2g/cm³=2×10³kg/m³．
故答案为：（1）游码；（3）40；（4）20；（5）10；2×10³．

点评 此题是测量石块的密度实验，考查了有关天平和量筒的使用及读数，考查了有关密度的计算，特别是注意密度的单位及换算．