Question

4．同学们在实验室里测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，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人量筒中并记下总的体积；
B．把游码放在标尺的零刻度线处，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．将小矿石放在左盘中，-在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡；
E．在量筒中倒人适量的水并记下水的体积．
（1）正确的实验操作顺序是CBDEA．（只填字母序号）
（2）在调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向左 （选填“左”或“右”）调．

（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．量筒量出小矿石的体积如图丙所示，由此可知，小矿石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（4）实验中，由于小英同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了一个溢水杯．现请你帮她想办法测出小矿石的体积，写出简要的实验步骤．

Answer 1

分析 （1）测量大于水的固体的密度的步骤：
把天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻度．
调节天平横梁的平衡螺母，使指针指到分度盘的中央位置．
把固体放在天平的左盘，往天平的右盘增加砝码或移动游码，使天平的横梁重新平衡．
量筒中倒入适量的水，记下水的体积．
把固体浸没在水中，记下水和固体的总体积，求出固体的体积．
整理器材．
（2）调节天平的横梁平衡时，指针指向分度盘的右侧说明天平的右端下沉，平衡螺母向相反的方向移动．
（3）小矿石的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值．
小矿石的体积等于小矿石浸没水中前后量筒中水面对应的刻度值的差．
知道小矿石的质量和体积，根据密度公式求出小矿石的密度．
（4）现在没有量筒，要使物体的体积等于物体浸没溢水杯时，物体排开水的体积，测量出物体排开水的质量即可．

解答 解：（1）测固体密度时，应先测量质量，然后测量体积，结合天平的使用方法，可得到正确的操作步骤如下：
C．把天平放在水平桌面上；
B．把游码放在标尺的零刻度线上，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，并记录；
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；
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．
所以，正确的实验操作顺序是CBDEA；
（2）指针指向分度盘的右侧，说明天平的右端下沉，平衡螺母应向左移动．
（3）小矿石的质量：m=50g+10g+2g=62g．
小矿石的体积：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
小矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（4）小矿石的体积等于它浸没在水中时排开的水的体积，利用溢水杯和烧杯，收集小矿石浸没水中时溢出的水，并测出质量，计算出溢出水的体积．
故实验步骤：①用调节好的天平测量空烧杯的质量m₁，
②将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯中，用小烧杯收集溢出的水；
③用天平测量烧杯和溢出水的总质量m₂．
故答案为：（1）CBDEA；（2）左；（3）3.1×10³；
（4）实验步骤：①用调节好的天平测量空烧杯的质量m₁，
②将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯中，用小烧杯收集溢出的水；
③用天平测量烧杯和溢出水的总质量m₂．

点评 对于实验步骤排序的问题，首先要明确实验的正确步骤，无数排序步骤的繁与间，都要按照正确步骤排列．
测固体密度，在初中物理中是重要内容，学习中必须掌握！