题目内容

4.小明是一名天文爱好者,他淘到一小块“陨石”,但它的真实性难以确认.小明对这块“陨石”的密度进行了测量:

(1)他把天平放在水平桌面上,发现指针指在盘中央刻度线如图甲所示,他应该向左调节平衡螺母使天平平衡,然后将“陨石”放在左盘中,在右盘中增减砝码,当加入最小砝码时,发现指针指在盘中央刻度线又如图甲所示,他接下来的操作是取下最小砝码,向右移动游码直到横梁平衡.
(2)天平平衡后,砝码质量和游码对应刻度如图乙所示,则“陨石”的质量为62g.
(3)小明查阅资料发现“陨石”有吸水性,经思考后,他先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间,再取出来擦干表面的水,放入盛有40ml水的量筒中,水面升高至如图丙所示,他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值偏大;小明测出“陨石”的密度ρ=3.1×103kg/m3.

分析 (1)称量之前,通过调节平衡螺母使天平平衡(按“左偏右调”的原则);称量过程中,通过在右盘中加减砝码或移动游码使天平平衡;
(2)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;
(3)若陨石吸水,测量的体积偏小,根据密度公式,密度测量会偏大;
根据图示读出水和陨石的总体积,求出陨石的体积,由密度公式求出陨石的密度.

解答 解:
(1)称量前指针如图甲,是指针右偏,应向左调节平衡螺母;
当加入最小砝码时,指针如图甲,说明砝码质量偏大,此时应取下最小砝码,向右移动游码直到横梁平衡.
(2)由图乙可知,砝码的质量为60g,游码在称量标尺上对应的示数为2g,
则“陨石”的质量为m=60g+2g=62g.
(3)如果直接放入水中,由于“陨石”吸水导致水和陨石的总体积变小,所以会使测得陨石的体积偏小,
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知,他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值偏大.
量筒中水的体积V水=40ml=40cm3,“陨石”放入量筒中后的总体积V总=60ml=60cm3,
则陨石的体积为:V=V总-V水=60cm3-40cm3=20cm3,
其密度:
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm3=3.1×103kg/m3.
(4)将陨石靠近铁屑,观察其能否吸引铁屑,若能吸引铁屑,则陨石有磁性,否则陨石无磁性.
故答案为:
(1)左;取下最小砝码,向右移动游码直到横梁平衡;
(2)62;
(3)大;3.1×103.

点评 此题考查学生对于密度测量实验的理解和掌握,实验中注意天平的调节和读数,以及实验误差的分析.本题的易错点是对误差的分析,要根据物体有吸水性认真分析.

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