Question

10．小明利用天平、水和一个烧杯，测出了一小块不规则石块的密度．

（1）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零刻度线处，调节天平右端的平衡螺母，使天平横梁平衡．
②用天平测量小石块的质量，天平横梁平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图甲所示，则小石块的质量为52g．
③如图乙所示：
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小石块的密度为2.6×10³kg/m³．
（2）请对上述实验进行评价：实验步骤有什么缺陷？对实验结果有什么影响？

Answer 1

分析 （1）①调节天平平衡前，应将天平放在水平台上，将标尺上的游码移到零刻度线处；
②小石块的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值，注意标尺的分度值；
③掌握替代法测体积的方法，石块的体积等于排开水的体积；
④计算出排开水的体积，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度．
（2）分析测量过程中体积或质量的测量误差对密度的影响．

解答 解：（1）①把托盘天平放在水平台上，将标尺上的游码移到零刻度线处，调节天平右端的平衡螺母，使天平横梁平衡；
②由图甲知，标尺的分度值为0.2g，所以石块的质量为m=50g+2g=52g；
③C、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，
则小石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（2）由于将石块取出时沾有水，体积偏大，由公式$\frac{m}{V}$得，密度偏小．
故答案为：（1）零刻度线； 52；水面与标记相平；2.6×10³；（2）石块取出时沾有水，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．