Question

在“測量小木塊的密度”的實驗中，提供的器材有：天平、量筒、小木塊、細長鐵絲、溢水杯、水．
（1）首先把天平放在水平的桌面上，然后將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的刻度線，若發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)情況如圖（甲）所示，應(yīng)將天平的平衡螺母向調(diào)______（選填“右”或“左”），直至指針對準分度標(biāo)尺的中央刻度線．

（2）用已調(diào)節(jié)好的天平測量小木塊的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖（乙）所示，小木塊的質(zhì)量m=______g；用量筒測量小木塊的體積如圖（丙）所示，小木塊的體積V=______cm³；小木塊的密度ρ=______g/cm³．
（3）如果缺少天平，如何利用剩下的器材測出小木塊的質(zhì)量？請設(shè)計一個實驗方案并寫出小木塊質(zhì)量m的表達式．（已知水的密度為ρ_水）

Answer 1

【答案】分析：（1）對天平的調(diào)節(jié)和使用的方法為“水平放置游碼零，指針居中橫梁平（衡）；左物右碼輕放置，質(zhì)量等于砝（碼）游（碼）和”．即天平測量物體質(zhì)量前要調(diào)節(jié)橫梁平衡，先將游碼移至零刻度線；天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；
（2）根據(jù)天平的讀數(shù)方法，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標(biāo)尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準．如圖本標(biāo)尺的分度值是0.2g．
用排水法測量小木塊的體積，讀取小木塊的體積時，視線與液面（凹液面的底部）相平．先測量量筒水的體積V₁，然后測量小木塊和水的總體積V₂，V_木=V₂-V₁．
利用密度公式ρ=，已知木塊質(zhì)量、體積，求出木塊密度．
（3）根據(jù)阿基米德原理，利用溢水杯、量筒，已知密度的水，進行試驗，根據(jù)浮力知識，根據(jù)浮力知識，小木塊的質(zhì)量m等于木塊塊放入溢水杯中漂浮在水面上時排開的水的質(zhì)量．
解答：解：（1）天平的調(diào)節(jié)和使用方法，天平先水平放置，游碼移至零刻度線，天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；所以據(jù)圖知指針右偏，應(yīng)向左移動平衡螺母．
故答案為：零，左；
（2）根據(jù)天平的讀數(shù)方法，m_木=游碼質(zhì)量+游碼對應(yīng)刻度值=5g+1.2g=6.2g；
根據(jù)量筒的讀數(shù)方法，視線與液面凹面底部平行，水的體積V₁=30ml，木塊和水的總體積V₂=40ml，∴V_木=V₂-V₁=40ml-30ml=10ml=10cm³；
根據(jù)密度公式ρ=，已知木塊質(zhì)量m_木=6.2g，木塊體積V_木=10cm³，
∴ρ_木==0.62g∕cm³；
故答案為：6.2，10，0.62；
（3）根據(jù)阿基米德原理，利用溢水杯、量筒、已知密度的水進行實驗，把小木塊放入裝滿水的溢水杯中，用量筒承接溢出來的水，測出此時量筒內(nèi)水的體積V_水，
根據(jù)浮力知識G=F_浮=ρ_水gv_水
則小木塊的質(zhì)量m_木=ρ_水V_水
答：方案：把小木塊放入裝滿水的溢水杯中，用量筒承接溢出來的水，測出此時量筒內(nèi)水的體積V_水，則小木塊的質(zhì)量m_木=ρ_水V_水．
點評：此題是一個綜合密度、浮力的開放性實驗題，測固體密度的方法步驟：①用天平測出固體的質(zhì)量m；②根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V；③用公式ρ=計算固體的密度；當(dāng)固體漂浮在水面上時，固體的質(zhì)量等于它排開的水的質(zhì)量．