Question

3．小刚同学要测量一块形状不规则金属块的密度．
（1）把天平放在水平桌面上，然后调节平衡螺母，使天平平衡．请指出小刚操作的不当之处：调平衡前游码未归零．
（2）改正错误后，他用天平测量金属块的质量．当天平平衡时，放在右盘的砝码和游码位置如图甲所示．

（3）他发现金属块放不进量筒，改用如图乙所示的方法测量金属块的体积，步骤如下：
a．往烧杯中加入适量水，把金属块浸没，在水面达到的位置做标记，然后取出金属块；
b．先往量筒中装入40mL的水，然后将量筒中的水慢慢倒入烧杯中，让水面到达标记处，量筒中剩余的水的体积如图丙所示，则金属块的体积为12cm³．
（4）计算出金属块的密度为3.25×10³kg/m³．小刚用这种方法测出的金属块密度会偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡时，先把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，然后调节平衡螺母，使天平平衡；
（3）天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
根据两次量筒的示数之差得出金属块的体积；
（4）由密度公式得出金属块的密度；根据测量的质量和体积分析即可．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，应该先将游码移到零刻度线处，然后调节平衡螺母，使天平平衡．而小刚操作的不当之处是调平衡前游码未归零．
（3）由图1知，金属块的质量m=20g+10g+5g+4g=39g；
由图3知，量筒的分度值为2ml，示数为28ml，则金属块的体积V=40ml-28ml=12ml=12cm³；
（4）金属块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{39g}{12c{m}^{3}}$=3.25g/cm³=3.25×10³kg/m³．
金属块从烧杯中取出会沾有水，导致倒入烧杯的水的体积偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度偏小．
故答案为：（1）调平衡前游码未归零；（3）12；（4）3.25×10³；偏小．

点评 本题是有关问题密度的测量实验，考查了天平、量筒的使用、读数及密度的计算，有关该物体的测量方法是该题的亮点．