Question

7．小明用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度．

（1）小明共涉及了两种方案，如图甲所示．结果分析后，你认为最佳的方案是方案二，理由是用量筒和水先测量体积，物体上会沾有水，质量测量会偏大，密度测量值会偏大．
（2）利用最佳方案，请在下面画出记录实验数据的表格．
（3）完成设计后，小明开始实验．调节天平时出现了如图乙所示情形，他应将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）移动使天平平衡．
（4）利用天平和量筒进行测量，如图丙和图丁所示，则该岩石的密度为3.67g/cm³．

Answer 1

分析 （1）用天平、量筒和水测量固体密度时，要先测量固体的质量，然后用量筒和水测量体积．
（2）测量岩石的密度时，需要测量出岩石的质量、岩石的体积，最后根据密度计算公式计算出岩石的密度；
（3）使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；
（4）被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和；矿石的体积等于两次量筒中水的体积之差；利用ρ=$\frac{m}{V}$计算矿石的密度．

解答 解：（1）用天平、量筒和水测量固体密度时，要先测量固体的质量，然后用量筒和水测量体积．如果用量筒和水先测量体积，物体上会沾有水，质量测量会偏大，密度测量值会偏大；所以最佳的方案是方案二；
（2）测量岩石的密度时，需要测量出质量、放入岩石前量筒内水的体积、放入岩石后量筒内水和岩石的总体积；计算出岩石排开水的体积，即岩石的体积，最后计算出岩石的密度；据此设计表格如下：

岩石的质量（g）	量筒内水的体积 （cm3）	放入岩石后量筒内水的体积（cm3）	岩石的体积 （cm3）	岩石的密度 （g/cm3）

（3）图中天平指针偏左，所以平衡螺母向右调节，使横梁平衡；
（4）由图丙知，岩石的质量m=50g+20g+3.4g=73.4g；
由图丁知，岩石的体积V=40ml-20ml=20ml=20cm³；
则岩石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{73.4g}{20c{m}^{3}}$=3.67g/cm³．
故答案为：（1）方案二；用量筒和水先测量体积，物体上会沾有水，质量测量会偏大，密度测量值会偏大；
（2）见上表；
（3）右；
（4）3.67．

点评 本题目是测定密度的常规实验题，利用实验求物质的密度历来是中考的重点，要掌握天平和量筒的正确使用和读数、密度的基本计算．本题增加了难度如：设计实验表格，要注意单位的正确使用，容易出错．