Question

16．同学们在测量某矿石的密度时，进行了如下的实验操作：
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积；
B．把游码放标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
C．把天平放在水平桌面上；
D．将小矿石放在左盘上，在右盘中增加砝码并移动游码直至横梁平衡；
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积．

（1）正确的实验操作顺序是CBDEA（填字母序号）．
（2）在调节天平横梁平衡时，发现指针位置如图甲所示，此时应将右边的平衡螺母向左调（填“左”或“右”）．
（3）用调节好的天平称小矿石的质量．天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则小矿石的质量为57.1g，量筒量出小矿石的体积如图丙所示，则小矿石的体积为20cm³．由此可知，小矿石的密度ρ=2.855×10³kg/m³．          
（4）实验中，小刚同学不小心把量筒打破了，他利用烧杯和天平按图所示步骤也测出了石块的体积． 小刚测出的密度值会比真实值偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）测固体的密度要先用天平测固体的质量，再根据排水法用量筒测出固体的体积；
（2）天平调节平衡的原则是“左偏右调，右偏左调”，指针指在分读盘中央左侧，将平衡螺母向右调节，指在左侧，平衡螺母向右调节；
（3）小矿石的质量m等于砝码的质量加游码对应的刻度值，小矿石的体积V等于量筒液面体积之差，用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算小矿石的密度；
（4）根据等效替代法可知，小矿石的体积等于倒入烧杯中水的体积．

解答 解：（1）测小矿石的密度应先将天平放好调平，测出小矿石的质量m，再在量筒中倒入适量的水，读出体积为，然后将小矿石放入量筒，读出液面对应的体积，则可求出矿石的体积，从而根据密度公式求出矿石的密度，故操作顺序应为CBDEA；
（2）图示指针指在刻度盘中央右侧，向右偏应该将游码向左调节；
（3）由图知，标尺的分度值为0.1g，所以小矿石的质量m=50g+5g+2.1g=57.1g，
体积V=60cm³-40cm³=20cm³，
小矿石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{57.1g}{20c{m}^{3}}$=2.855g/cm³=2.855×10³kg/m³；
（4）当将小石块取出水时，石块上面会沾有水，这样会使倒入烧杯中的水偏多，使得测量石块的体积偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，所测石块的密度会偏小．
故答案为：（1）CBDEA；（2）左；（3）57.1；20；2.855×10³；（4）偏小．

点评 天平使用前要做到“放、拨、调”，调节平衡的原则“左偏右调、右偏左调、先快后慢”，称量时加砝码“由大到小、最后拨游码使天平平衡”，物体质量为“砝码质量加油码对应的刻度值”．
测固体的密度一般先用天平测出固体的质量，根据排水法测出固体的体积，最后用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算出固体的密度，第（4）问是有关误差的分析，要掌握等效特点法的应用，能够根据测量步骤判断出体积的测量误差是关键．