Question

11．用天平和量筒测矿石的密度．

（1）小明把天平放在水平桌面上，发现指针停在图甲所示位置，此时应将横梁右端的平面螺母向左（选填“左”或“右”）移动，直至天平平衡．
（2）小明用已调好的天平称量矿石质量，操作情况如图乙所示，请指出不妥之处．①用手拿砝码，②物体应放左盘，③游码没有移到标尺零点上．
（3）小明在老师指点下，改正了错误，按正确的操作步骤进行称量，在称量过程中发现指针指在图甲位置，他下一步操作是减小砝码或向左移动游码．当天平平衡后，右盘中砝码质量和游码位置如图丙所示，则矿石质量是176.4g．
（4）因矿石的体积较大，放不进量筒，因此他利用一只烧杯，按如图2所示的方法进行测量，矿石的体积是70cm³．矿石的密度是2.52×10³kg/m³，从图（a）到图（b）的操作引起的密度测量值比真实值偏小（偏大/偏小/不变）．

Answer 1

分析 （1）使用天平测量质量之前要调平，调平的原则是相对指针，平衡螺母“左偏右调，右偏左调”；
（2）使用天平测量质量之前要进行调平：使游码对齐标尺零刻度线，调节平衡螺母使指针指在分度盘中央；
测量时，将被测物体放在左盘，估计被测物体质量，用镊子夹取适当的砝码放在右盘，必要时调节游码使横梁平衡；
（3）被测物体的质量等于砝码的总质量与游码所对刻度之和．读取游码所对刻度时，以左侧为准；
（4）矿石的体积等于量筒中倒出水的体积，我们可以根据量筒中倒水前后的示数求出倒出水的体积；
根据密度的计算公式ρ=$\frac{m}{V}$，即可求出矿石的密度；在本实验从水中捞矿石时，矿石会沾水，导致测得的矿石体积偏大，密度偏小．

解答 解：（1）已知指针偏向分度盘右侧，使用平衡螺母要向左调节．
（2）操作过程中存在的错误有三点：①用手取放砝码；②物体放在了右盘，砝码却放在左盘；③测量之前没有将游码拨到零刻线处．
（3）矿石的质量为m=100g+50g+20g+5g+1.4=176.4g；
（4）矿石的体积为V=200cm³-130cm³=70cm³
矿石的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{176.4g}{70c{m}^{3}}$=2.52g/cm^3₌2.52×10³kg/m³，
由于从烧杯中取矿石，矿石会沾水，就需要用量筒来补充更多的水，使得矿石的体积偏大，密度偏小．
故答案为：（1）左；（2）①用手拿砝码，②物体应放左盘，③游码没有移到标尺零点上；（3）减小砝码或向左移动游码；176.4；（4）70；2.52×10³；偏小．

点评 本题考查了利用天平、量筒、烧杯测量固体密度的方法和误差分析，其中用量筒和烧杯测较大固体的体积的方法考查频率增大．