Question

18．某同学用天平、烧杯、水测出了一不规则小石块的密度，请将实验过程补充完整

（1）把天平放在水平台上，将游标尺上的游码移到零刻度线，调节平衡螺母，使天平平衡．
（2）用天平测量小石块的质量，当天平平衡时，右盘中的砝码和游码的示数如图甲所示，则小石块的质量是57g．
（3）如图乙所示：
A．在烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置作上标记；
B．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为122g；
C．再往烧杯中加水，直到液面到达标记处，测出此时烧杯和水的总质量为152g；
（4）计算小石块的密度为1.9×10³kg/cm³．

Answer 1

分析 按照天平的基本操作要求先调节、再测量，读数时应将砝码质量与游码示数相加．
在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时，可利用本题中（3）的方法来测量其体积．石块的排水体积就是石块的体积，排水体积可通过求排水质量和水的密度求出，排水质量则是图中B、C两次的质量之差，最后根据密度的计算公式求出小石块的密度．

解答 解：（1）天平放好后，应先将游码移至标尺的零刻线处，调节天平的平衡螺母使天平平衡；
（2）砝码的质量为50g+10g=60g，标尺的分度值为0.2g，游码的示数为2g，所以小石块的质量为m=50g++5g+2g=57g；
（3）在如图所示的方法中，取出了石块，再将水补充到原来的标记处，这样增加的水的体积就是石块的体积；
（4）石块的体积V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{152g-122g}{1.0g/c{m}^{3}}$=30cm³．小石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{57g}{30c{m}^{3}}$=1.9g/cm³=1.9×10³kg/m³．
故答案为：（1）零刻度线；（2）57g；（3）液面到达标记处；（4）1.9×10³．

点评 本题中既考查了天平的基本调节使用方法，同时还为我们提供了一种利用等效替代求固体体积的方法，特别适用于在没有量筒或物体大于量筒口径时使用，值得我们学习．