Question

20．在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中：

（1）使用托盘天平前要对天平进行调节，步骤如下：
①组装好天平，把天平放在水平工作台面上；
②把游码置于标尺左端的零刻度线处；
③调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡．
（2）实验过程：
用调好的天平测大理石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时，天平平衡，则此大理石的质量是43.2g．在量筒内装有一定量的水，该大理石放入前、后的情况如图乙所示，则大理石的体积是15m³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
（3）大理石放在水中时会吸水，由此判断，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比偏大（填“偏大”“偏小”或“一样大”）．

Answer 1

分析 （1）天平的使用：
①组装好天平，把天平放在水平工作台面上；
②把游码置于标尺左端的零刻度线处；
③调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡
（2）用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度；根据量筒的读数方法（视线要与液面的底部相平），读出小石块和水的总体积V₂，小石块的体积V=V₂-V₁，根据密度的计算公式ρ=$\frac{m}{V}$求出大理石的密度．
（3）因为测量大理石用的是排水法，而大理石放在水中时会吸水，会影响体积的测量值，据此分析．

解答 解：（1）天平的使用：
①组装好天平，把天平放在水平工作台面上；
②把游码置于标尺左端的零刻度线处；
③调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡；
（2）根据天平的读数方法，小石块的质量m=砝码质量+游码对应刻度值=20g+20g+3.2g=43.2g；
根据量筒的读数方法，量筒小石块和水的总体积V₂=45ml，
小石块的体积V=V₂-V₁=45ml-30ml=15ml=15cm³．
小石块（大理石）的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g∕cm³=2.88×10³kg∕m³；
（3）大理石放在水中时会吸水，使得测量时小石块和水的总体积V₂减小，而小石块的体积V=V₂-V₁，从而使得小石块的测量值偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知密度测量值偏大．
故答案为：（1）水平；零刻度线；（2）43.2；15；2.88×10³；（3）偏大．

点评 测固体密度的基本方法：是①用天平测出固体的质量m；②在量筒中倒入适量水，读出体积为V₁； ③将固体浸没在量筒的水中，读出液面刻度读数为V₂；所测固体的密度表达式为：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$，学习中必须掌握这一方法．