Question

11．小明旅游归来带了一块较大的石块，他想利用一个烧杯、天平、水，测出了一小块不规则小石块的密度．请将他的步骤补充完整．

（1）把托盘天平放在水平台上，将标尺上的游码移到标尺的零刻度线处，调节天平右端的平衡螺母，使天平平衡．
（2）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1所示，则小石块的质量为52g．
（3）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、往烧杯中加水，直到水面与标记相平，再测出此时烧杯和水的总质量为142g．
（4）计算出小石块的体积后，用密度公式计算出小石块的密度为2.6×10³kg/m³．
（5）分析此实验所测的密度比实际值偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），原因是取出石块时会带出一部分水，导致加进去的水变多，所以所测体积偏大，密度偏小．

Answer 1

分析 （1）托盘天平是实验室测量质量的工具，使用前放在水平台上，将游码放在左侧的零刻度处，用平衡螺母调节天平平衡．
（2）使用过程中，通过增减砝码和移动游码，直到天平平衡，天平在读数时应将砝码质量与游码示数相加．
（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；
（4）石块的体积等于排开水的体积；计算出排开水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度；
（5）取出奖石块时会带出一部分水，导致加进去的水变多，所以所测体积偏大，密度偏小．

解答 解：（1）托盘天平使用时放在水平台上，将标尺上的游码移到零刻度处，调节天平右端的平衡螺母，使天平平衡．
（2）标尺上的分度值是0.2g，游码左侧与2g刻度线对齐，因此小石块的质量是50g+2g=52g．
（3）C、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；
（4）由题意知，V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（5）取出石块时会带出一部分水，导致加进去的水变多，所测体积偏大，而质量不变，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度偏小．
故答案为：（1）标尺的零刻度线；（2）52；（3）水面与标记相平；（4）2.6×10³；（5）偏小；取出石块时会带出一部分水，导致加进去的水变多，所以所测体积偏大，密度偏小．

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．