Question

16．为了测定石块密度，由于石块形状不规则，体积比较大，小军所在的小组想到了以下办法，请将他的实验步骤补充完整．

（1）用调节好的天平测量小石块的质量，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为62g．
（2）如图2所示：
a．往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置上作标记；
b．取出小石块，测得烧杯和水的总质量为153g；
c．往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为183g；
d．计算出小石块的体积为30cm³．
（3）用密度公式计算出小石块的密度为2.07g/cm³．从图2的操作引起的密度测量值比真实值偏小（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）．

Answer 1

分析 （1）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值；
（2）在没有量筒或物体太大无法放入量筒中时，可利用图2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．
（3）将质量与体积代入密度的公式可计算小石块的密度．由于将石块从水中捞出时，上面会沾有水，所测石块的体积偏大，根据密度公式分析所测密度是偏大还是偏小．

解答 解：（1）图中天平的示数m=50g+10g+2g=62g；
（2）小石块的体积V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{183g-153g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm³；
（3）小石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{30c{m}^{3}}$≈2.07g/cm³．
在如图2的实验中，由于将石块从水中捞出时，上面会沾有水，所测石块的体积偏大，则由ρ=$\frac{m}{V}$可知，所测密度偏小．
故答案为：（1）62；（2）30；（3）2.07；偏小．

点评 本题中既考查了天平的基本读数方法，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．