题目内容

13．小明用天平、大杯、小杯和密度为ρ的水测一石块的密度．
（1）他将天平放在水平桌面上，当调节天平横梁平衡时，将游码移至横梁标尺左端零刻度线处，发现指针停在分度盘的右侧，他应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）移动，使天平平衡．
（2）他测量石块质量时的情形如图甲所示，其中违反操作规定的是被测物体放在右盘，砝码放在左盘．
（3）图甲中石块的实际质量m=22.8g．
（4）他测量石块体积的操作步骤如下：
①测出空小杯的质量m1
②把装了水的大杯和空小杯如图乙放置
③把石块缓缓放入大杯中，大杯中部分水溢进小杯
④测出承接了溢出水的小杯的总质量m2，请指出步骤②的错误之处大杯中没有装满水．
（5）用本题中出现过的物理量符号表示石块体积为$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}$，石块密度为$\frac{mρ}{{m}_{2}-{m}_{1}}$ （设步骤②中的错误已改正）．

分析 （1）在调节天平横梁平衡时，指针偏向右侧，右端下沉，左端上翘，平衡螺母向上翘的方向移动．
（2）天平称量物体质量时，物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘．
（3）无论物体和砝码放置正确和错误，左盘里物体的质量=右盘里物体的质量+游码对应的刻度；
（4）根据替代法，要使溢出水的体积等于石块的体积，需在溢水杯中装满水；
（5）根据V=$\frac{m}{ρ}$计算出溢出水的体积，便可知石块的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算出石块的质量．

解答 解：（1）当调节天平横梁平衡时，首先要将天平放在水平桌面上，将游码移至横梁标尺左端零刻度线处，发现指针停在分度盘的右侧，右端下沉，左端上翘，要使平衡螺母向左移动．
（2）天平称量物体质量时，物体要放在天平的左盘，砝码要放在天平的右盘．
（3）物体和砝码的位置放颠倒了，标尺每一个大格代表1g，每一个小格代表0.2g，游码对应的示数是2.2g．砝码的质量=物体的质量+游码对应的刻度值．物体的质量=砝码的质量-游码对应的刻度值=20g+5g-2.2g=22.8g．
（4）溢水杯测石块体积的关键就在于，要让溢出水的体积等于石块的体积，而图中明显大杯中的水是没满的，这样石块刚刚浸入时水就不会马上溢出来，最终溢出水的体积就会小于石块的体积，所以错误之处就在于大杯中没有装满水．
（5）溢出水的质量m水=m2-m1，则石块的体积V=V水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}$．
石块密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}}$=$\frac{mρ}{{m}_{2}-{m}_{1}}$．
故答案为：（1）水平；左；左；（2）被测物体放在右盘，砝码放在左盘；（3）22.8；（4）大杯中没有装满水；（5）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}$；$\frac{mρ}{{m}_{2}-{m}_{1}}$．

点评 （1）使用天平时，调节横梁平衡时和称量物体质量时，出现指针左偏或右偏时各进行什么操作．
（2）天平称量物体质量时，物体放在天平的左盘，物体质量=砝码的质量+游码对应的刻度值．物体放在天平的右盘，物体质量=砝码的质量-游码对应的刻度值．
（3）掌握本题中测量石块体积的方法--等效替代法．

练习册系列答案
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表1
实验
次数		电阻R=10Ω
U/VI/A
110.1
220.2
330.3
表2
实验
次数		电压U=3V
R/ΩI/A
450.6
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电压/V32.52
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