Question

3．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度．
（1）在用天平测物体的质量时，先要把天平放在水平桌面上，并将游码移至零刻度处，然后调节平衡螺母，使天平横梁水平．在判断天平横梁是否水平时，眼睛应注意观察指针是否指在分度盘的中央．
（2）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图所示方法进行测量，矿石的体积是70cm³；
（3）用托盘天平已测得矿石的质量是175g，则矿石的密度是2.5×10³kg/m³；从图A到图B的操作引起的密度测量值比真实值偏小（选填：“偏大”、“偏小”或“不变”）；
（4）在使用已调节好的托盘天平，按规范的操作来称量矿石的质量时，通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线左边一点，这时应该D．
A．向左调平衡螺母  B．往右盘中加砝码  C．从右盘中减砝码  D．向右移动游码．

Answer 1

分析 （1）天平的正确使用方法：
一放：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；
二调：调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡，此时指针恰好指在分度盘的中央或左右摆幅度相等；
三称：左物右码，用镊子向右盘中加减砝码，当加最小砝码横梁还不平衡时，调节游码在标尺上的位置，使天平再次平衡；
四记：物体的质量等于右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值之和．
（2）矿石体积比较大，不能直接放在量筒里，采用等体积的方法测量．矿石的体积等于量筒中倒入烧杯中的体积．
（3）求出矿石的体积，又知道矿石的质量，根据密度公式求出矿石的密度．
由于矿石从水中取出带走一部分水，使倒入烧杯中的水的体积大于矿石的体积，所以密度会偏小．
（4）测量物体质量时，指针有大的偏转时，通过增减砝码使天平横梁重新平衡，指针偏转较小时，移动游码使天平横梁重新平衡．

解答 解：（1）根据天平的正确使用方法可知，用天平称量物体的质量时，应当先把天平放在水平台上，并将游码移至零刻度处，然后调节平衡螺母，使天平横梁水平，在判断天平横梁是否水平时，眼睛应注意观察指针是否指在分度盘的中央．
（2）①矿石体积V=200ml-130ml=70ml=70cm³．
②矿石质量m=175g，密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{175g}{70c{m}^{3}}$=2.5g/cm³=2.5×10³kg/m³；
试验中因从烧杯中取出石块时粘有一部分水，量筒中补充的水较多，使测得的体积较大，算出的密度值较小．
（4）通过增、减砝码后指针偏在分度盘中线左边一点，天平的左盘质量大一点点，向右移动游码使天平的横梁重新平衡，故选D．
故答案为：（1）游码；平衡螺母；指针是否指在分度盘的中央；（2）70；（3）2.5×10³；偏小；（4）D．

点评 本题中天平使用、固体密度的测量属基础问题，因初中物理对固体密度的测量要求较高，体积用到补充水的方法，给本题带来了一定难度．