Question

3．在“测定岩石密度”的实验中，将一块岩石标本放在已调节好的天平的左盘里，当天平平衡时，右盘内砝码和游码的位置如图所示，则岩石的质量为151.5g．在量筒中放入水，使水面到达“30”刻度线，再将岩石放入量筒中，水面升到如图所示的位置，则岩石的体积为80cm³，岩石的密度为3.03×10³kg/m³．测量步骤是③②④⑤①
①利用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算得出岩石的密度   
②把岩石放到天平的左盘中测量岩石的质量m  
③调节天平 
④把岩石放到装有水的量筒中测出岩石的V  
⑤整理试验器材．

Answer 1

分析 （1）天平在读数时，注意标尺上的分度值，再将砝码质量与游码示数相加即为岩石的质量；
（2）量筒在读数时应读取凹液面的最低处，并利用两次量筒的示数差求出岩石的体积；
（3）将所测数据代入密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可求出岩石的密度；
（4）测量岩石的密度的实验步骤：
用天平测量岩石的质量m，
量筒内倒入适量的水，读出水面对应的刻度线V₁，
用细线拴住岩石浸没在水中，读出水面对应的刻度线V₂，
根据密度公式求出岩石的密度．

解答 解：（1）图中天平标尺的分度值为0.5g，岩石的质量m=100g+50g+1.5g=151.5g；
（2）图中岩石和水的总体积V_总=80cm³；
岩石的体积V=V_总-V_水=80cm³-30cm³=50cm³；
（3）岩石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{151.5g}{50c{m}^{3}}$=3.03g/cm³=3.03×10³kg/m³．
（4）测量岩石的密度的实验步骤：
③调节天平 
②把岩石放到天平的左盘中测量岩石的质量m  
④把岩石放到装有水的量筒中测出岩石的V  
⑤整理试验器材
①利用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算得出岩石的密度   
故正确的实验步骤是：③②④⑤①．
故答案为：151.5；50；3.03×10³；③②④⑤①．

点评 本实验是实验室测固体密度的基本实验方法，主要考查了天平量筒的使用规则与读数方法，以及利用密度的公式进行简单的计算等，难度不大，但非常重要．有一个小的易错点，就是最后的问题中密度的单位要注意换算．