Question

20．小明同學(xué)要測量一石塊的密度．

（1）小明把石塊放入裝有適量水的量筒中，量筒內(nèi)水面位置的變化如圖甲所示．其中“適量的水”的含義是水能使石塊浸沒且浸沒后的液體體積不超過量筒的量程，石塊的體積為20cm³．
（2）接著他準(zhǔn)備將石塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，測出石塊的質(zhì)量．但是這樣的做法錯誤是石塊上有水，不能用天平直接測量，并且這種測量方法使測量的金屬塊密度值偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（3）按照正確的方法，小明重新進行了實驗．測量石塊質(zhì)量時，他向右盤加砝碼時，發(fā)現(xiàn)加一個最小質(zhì)量的砝碼時指針偏向分度標(biāo)尺的右側(cè)，取下這個砝碼時指針偏向分度標(biāo)尺的左側(cè)，接下來他應(yīng)該向右移動游碼直至天平平衡；天平平衡時游碼在稱量標(biāo)尺上的位置和右盤砝碼如圖乙所示，則該石塊的密度為2.7×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）測量固體的體積時，首先在量筒中倒入適量的水，“適量”有兩層含義：一是固體能浸沒在水中，二是，當(dāng)固體浸沒在水中，水和固體的總體積不能超過量筒的最大刻度值；
（2）本題中先用量筒測量的石塊的體積，然后將石塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，這樣導(dǎo)致質(zhì)量的測量存在誤差．
（3）使用天平測量物體的質(zhì)量時，先將天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使天平平衡；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），左盤中物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量加上游碼的示數(shù)．已知石塊的體積，利用密度公式即可求得石塊的密度．

解答 解：（1）量筒中應(yīng)倒入適量的水的含義是：水能使石塊浸沒且浸沒后的液體體積不超過量筒的量程；
由圖甲可知，石塊的體積為V=80mL-60mL=20mL=20cm³；
（2）本題中先測量的是石塊的體積，然后他將石塊從量筒中取出，直接放在托盤天平的左盤，這樣石塊上沾有水，導(dǎo)致質(zhì)量的測量值偏大，根據(jù)密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$，因此這種測量方法使測量的石塊密度值偏大．
（3）向右盤加砝碼時，加一個最小質(zhì)量的砝碼時指針偏向分度標(biāo)尺的右側(cè)，取下這個砝碼時指針偏向分度標(biāo)尺的左側(cè)，接下來他應(yīng)該向右移動游碼直至天平平衡．
石塊的質(zhì)量m=20g+20g+10g+4g=54g，
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{54g}{20c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³．
故答案為：
（1）水能使石塊浸沒且浸沒后的液體體積不超過量筒的量程；20；
（2）石塊上有水，不能用天平直接測量；偏大；
（3）向右移動游碼直至天平平衡；2.7×10³．

點評 本題考查了固體密度的測量，對于密度測量值和真實值大小分析的問題，一定要明確，質(zhì)量和體積測量量，哪個測量量是準(zhǔn)確的，哪個測量量是不準(zhǔn)確的，根據(jù)密度公式進行判斷，這個類型的習(xí)題很容易迷糊，學(xué)會這種方法．