Question

19．小明利用一个烧杯、天平、水，测出了一小块不规则小石块的密度．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左端零刻度线处，若指针如图1所示，则天平的平衡螺母应向右调节．
（2）用天平测量小石块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图2甲所示，则小石块的质量为52g．
（3）如图2乙所示，A、往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；B、取出小石块，测得烧杯和水的总质量为122g；C、往烧杯中加水，直到水面与标记相平，再测出此时烧杯和水的总质量为142g．
（4）计算出小石块的体积为20cm³．
（5）用密度公式计算出小石块的密度为2.6×10³kg/m³；
（6）本次实验测出的密度值比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

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，用平衡螺母调节天平平衡；
（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；
（6）分析测量过程中体积或质量的测量误差对密度的影响．

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）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=$\frac{{m}_{加水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
（5）则ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³；
（6）取出小石块时带出了少量水，使得测量的石块体积比真实体积偏大，由公式ρ=$\frac{m}{v}$得，测出的密度值比真实值偏小．
故答案为：（1）左端零刻度线，右；（2）52；（3）水面与标记处相平；（4）20；（5）2.6×10³；（6）偏小．

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，并且考查了对实验误差的分析，注意密度的单位．