Question

1．小明利用一个烧杯、天平和水测出了一小块不规则小石块的密度．
（1）小明把托盘天平放在水平桌面上，调节天平横梁平衡，操作过程如图甲所示，其中存在的错误是未将游码移到0刻度处．

（2）按照正确的方法重新调节平衡后，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乙所示，则小石块的质量为52g．
（3）如图所示，A．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，静置足够长时间后，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．往烧杯中再次加水，直到水面上升到标记处，再次测出此时烧杯和水的总质量为142g．通过上述方法可求出石块的体积为20cm³．

（4）用密度公式计算出小石块的密度为2.6×10³kg/m³，若需考虑小石块的吸水性，则该因素引起的密度测量值跟真实值相比会偏小（偏大/偏小/不变）．

Answer 1

分析 （1）（2）正确使用天平：把天平放在水平台上，把游码拨到零刻度；调节天平的横梁平衡；左物右码称量物体质量，物体的质量等于砝码的质量与游码对应的刻度值的和．
（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；石块的体积等于排开水的体积；
（4）计算出排开水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度；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）放在水平桌面上的托盘天平调节平衡时，应先将游码放在标尺的零刻线处，然后调节平衡螺母使天平平衡；
（2）小石块的质量为50g+2g=52g；
（3）通过石块排开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；
由题意知，V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
（4）小石块的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
取出小石块时带出了少量水，导致测得水的体积偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得，密度偏小．
故答案为：（1）未将游码移到0刻度处；（2）52；（3）水面上升到标记处； 20cm³；（4）2.6×10³；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．