Question

5．小聰同學(xué)和爸爸一起到南京的雨花臺游玩，買了一塊漂亮的雨花石如圖甲所示，他想測量雨花石的密度，于是進(jìn)行了如下的測量：

（1）調(diào)節(jié)天平平衡：他將天平放在水平桌面上，并將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的“0”刻度線上后，發(fā)現(xiàn)天平指針在分度標(biāo)尺中央刻度線兩側(cè)左右擺動，擺動幅度如圖乙所示，則他下一步應(yīng)該進(jìn)行的操作是向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．
（2）調(diào)節(jié)天平平衡后，他依次將砝碼放在天平的右盤，當(dāng)他在右盤內(nèi)加入最小的砝碼（5g）時，發(fā)現(xiàn)天平的指針靜止在分度盤中線的左側(cè)，則他接下來應(yīng)該進(jìn)行的操作是增加砝碼，再移動游碼，直至天平平衡．
（3）當(dāng)他完成最終的測量時，天平和量筒的讀數(shù)分別如圖丙、丁所示，則他測量的雨花石的密度為2.59×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）將天平放在水平桌面上，指針指在分度盤的中央或指針左右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)相同，說明天平的橫梁平衡．當(dāng)指針偏向分度盤的一側(cè)或左右偏轉(zhuǎn)的格數(shù)不同，天平的橫梁不平衡，指針偏向的一側(cè)或偏轉(zhuǎn)的格數(shù)多的一側(cè)下沉．調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動；
（2）物體放在天平的左盤，游碼放在天平的右盤，通過加減砝碼和調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置使天平平衡（指針偏左說明物體重，可以通過加砝碼或向右移動游碼使天平平衡；若指針偏右說明砝碼重，需要減砝碼）；
（3）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值；明確量筒的分度值，讀出量筒的示數(shù)，計算出雨花石的體積，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出雨花石的密度．

解答 解：（1）將天平放在水平桌面上，如圖，指針擺動時，向左擺動4格，向右擺動2格，說明天平的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動，使指針對準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．
（2）將石塊放在左盤，砝碼放在右盤，指針偏左說明左邊的石塊重，石塊的質(zhì)量大于砝碼的質(zhì)量，加上5g的砝碼，應(yīng)該增加砝碼，再移動游碼（移動游碼相當(dāng)于向右盤中加上更小的砝碼），直到天平平衡．
（3）砝碼的質(zhì)量為50g，游碼的質(zhì)量為1.8g，所以雨花石的質(zhì)量m=50g+1.8g=51.8g．
雨花石的體積等于排開水的體積：V=60cm³-40cm³=20cm³，
雨花石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{51.8g}{20c{m}^{3}}$=2.59g/cm³=2.59×10³kg/m³．
故答案為：（1）向右調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針對準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線；（2）增加砝碼，再移動游碼，直至天平平衡；（3）2.59×10³．

點評 托盤天平的使用中，主要是兩次調(diào)節(jié)橫梁平衡：第一次是調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；第二次是通過加減砝碼移動游碼使橫梁恢復(fù)平衡．
關(guān)于物體質(zhì)量的數(shù)值，讀數(shù)時要注意游碼所對的刻度值要以其左邊對應(yīng)的為準(zhǔn)，不要讀其右邊對應(yīng)的數(shù)值．