Question

9．小刚为了测量不规则矿石的密度，做了如下实验：

（1）将天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线后，发现指针位置如图甲所示，此时应将横梁上的平衡螺母向右侧调节，横梁平衡后进行测量，测量结果如图乙所示，矿石的质量为27g；
（2）在量筒中注入15mL水，系上细线后将矿石放入量筒，水面位置如图丙所示，则矿石的体积为10cm³；
（3）根据以上数据算得矿石的密度为2.7×10³kg/m³；
（4）假如细线的体积不能忽略，所测矿石的密度比真实值小（选填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）天平是物理学中用来测量质量的仪器，使用天平时应先调节，一般遵循“左偏右调、右偏左调”的规律．在调节平衡螺母之前还要注意，应先将游码移至标尺的零刻线处；矿石的质量由砝码的质量和游码所对的刻度值之各读出；
（2）矿石的体积由量筒中水的体积和放入矿石后的总体积算出；
（3）最后利用ρ=$\frac{m}{V}$计算矿石的密度．
（4）细线的体积不能忽略，用量筒测矿石的体积，测得的体积偏大，据此分析密度变化．

解答 解：（1）测量物体质量时，将托盘天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线后，若如图所示，指针偏向中央刻度的左侧，说明左侧质量偏大，此时应将平衡螺母向右端移动；
砝码的质量为20g+5g=25g，游砝所对的刻度值为2g，则矿石的质量m=25g+2g=27g；
（2）量筒中水的体积为15mL，放入矿石后的总体积为25mL，则矿石的体积：V=25mL-15mL=10mL=10cm³；
（3）则矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{27g}{10c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³；
（3）细线的体积不能忽略，测得的体积偏大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知测量的密度变小．
故答案为：
（1）水平；右；27；（2）10；（3）2.7×10³；（3）小．

点评 此题考查用天平测固体的密度的探究实验，对整个实验过程有所了解，对密度的公式要学会运用；测量固体密度的基本程序是先测出固体的质量，然后再测量体积．