Question

15．小明利用一个烧杯、天平、水，测出了一块不规则矿石的密度（如图甲）．请将他的步骤补充完整．
（1）把托盘天平放在水平台上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平右端的平衡螺母时发现指针如甲图所示，则应将横梁右边的平衡螺母向右移，直到横梁平衡．
（2）用天平测量矿石的质量砝码要用镊子夹取，不能用手拿，天平平衡时，右盘中的砝码和游码如乙图所示，则小石块的质量为52 g．
（3）如图乙所示：

A．往烧杯中加入适量的水，把矿石浸没，在水面到达的位置做上标记；
B．取出矿石，测得烧杯和水的总质量为122g；
C．往烧杯中加水，直到水面到达标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为138g．
（4）计算出矿石的体积为16 cm³．计算出矿石的密度为3.25×10³ kg/m³．

Answer 1

分析 （1）托盘天平是实验室测量质量的工具，使用前放在水平台上，将游码放在左侧的零刻度处，根据左偏右调的原则调节天平平衡；
（2）小石块的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，注意标尺的分度值；
（3）掌握替代法测体积的方法，往烧杯中加水，直到水面与标记相平；
（4）石块的体积等于所加水的体积；
（5）计算出所加水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度．

解答 解：（1）托盘天平使用时放在水平台上，将标尺上的游码移到左端零刻度线处，指针偏左，则向右调节天平平衡螺母，使天平平衡．
（2）用天平测量矿石的质量砝码要用镊子夹取，不能用手拿，以免腐蚀砝码，由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以石块的质量为m=50g+2g=52g；
（3）通过所加水的体积得知石块的体积，所以往烧杯中加水，直到水面与标记相平；
（4）由题意知，V=V_加水=$\frac{{m}_{加水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{138g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=16cm³；
（5）则矿石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{16g/c{m}^{3}}$=3.25g/cm³=3.25×10³kg/m³；
故答案为：（1）零刻度；右；（2）镊子；52；（3）水面到达标记处；（4）16；3.25×10³．

点评 此题是测量石块的密度，考查了天平的天平及读数，同时考查了利用转换法测量石块的体积，计算时注意单位的统一．