Question

11．一次課外小組活動(dòng)中，小明同學(xué)做“測(cè)石塊密度”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材：托盤天平（沒(méi)有砝碼）、量筒、水、兩個(gè)相同的燒杯、塑料繩、小石塊（不吸水）．請(qǐng)幫小明完成實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）將天平放在水平臺(tái)上，調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)；
（2）將一只空燒杯和小石塊放在天平左盤，右盤內(nèi)放相同的燒杯，并在杯內(nèi)加水，直到天平重新平衡；
（3）將右盤燒杯中的水倒入量筒中，記下量筒中水的體積V₀；
（4）量筒中加入適量水，記下水的體積V₁；
（5）用塑料繩系住小石塊，使其浸沒(méi)在量筒水中，讀出水面所對(duì)的刻度值V₂；
（6）石塊密度ρ_石=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．（水的密度用ρ_水表示）
[拓展]（1）實(shí)驗(yàn)中，小明測(cè)得的石塊密度與真實(shí)值相比偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）
（2）小明借助現(xiàn)有器材，測(cè)量出某液體的密度．操作完成（1）-（3）步后，他將水換成某液體，重復(fù)第（2）、（3）步，并記下量筒中液體的體積V₄，則該液體的密度用ρ_水及相關(guān)已知量的字母表示為ρ_液=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{4}}$．

Answer 1

分析 （1）先將天平放在水平臺(tái)上，然后調(diào)節(jié)天平平衡，調(diào)節(jié)時(shí)要將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的相反方向調(diào)節(jié)；
（2）測(cè)量小石塊的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求小石塊的密度．
測(cè)量小石塊的質(zhì)量：天平?jīng)]有砝碼，不變按照常規(guī)進(jìn)行測(cè)量，把天平的橫梁調(diào)平之后，左右兩盤放相同燒杯，左盤再放小石塊，右盤燒杯中倒水，使天平橫梁重新平衡．即可測(cè)得水的質(zhì)量等于小石塊的質(zhì)量．把水倒入量筒，測(cè)量體積，知道水的密度，可以求出水的質(zhì)量．
測(cè)量小石塊的體積：量筒中倒入適量的水記下體積，把小石塊用細(xì)線拴好，浸沒(méi)在水中，記下水和小石塊的總體積，可以求出小石塊的體積．
[拓展]（1）實(shí)驗(yàn)中，將右盤燒杯中的水倒入量筒中時(shí)，倒不干凈，燒杯內(nèi)壁會(huì)沾有水；
（2）操作完成（1）-（3）步后，他將水換成某液體，重復(fù)第（2）、（3）步，并記下量筒中液體的體積V₄，根據(jù)由ρ=$\frac{m}{V}$可求得該液體的密度．

解答 解：
（1）將托盤天平放在水平臺(tái)面上，將游碼調(diào)到標(biāo)尺左端的零刻度處，調(diào)節(jié)天平在水平面上平衡時(shí)要將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的相反方向調(diào)節(jié)，指針偏向分度盤的左側(cè)，所以應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）將一只空燒杯和小石塊放在左盤，由于天平?jīng)]有砝碼，要測(cè)石塊的質(zhì)量可以轉(zhuǎn)化為測(cè)水的質(zhì)量；則應(yīng)在右盤內(nèi)放相同的燒杯，并在杯內(nèi)加水，直到天平重新平衡；所以，右盤燒杯中水的質(zhì)量等于小石塊的質(zhì)量．
（3）將右盤杯中的水倒入量筒中，記下量筒中水的體積V₀；
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，小石塊的質(zhì)量m=m_水=ρ_水V₀；
（4）在量筒中盛適量水，記下水的體積V₁；
（5）用細(xì)線系住小石塊，使其浸沒(méi)在量筒水中，讀出水面所對(duì)的刻度值V₂；
則由排水法可知，小石塊的體積V=V₂-V₁，
（6）因?yàn)樾∈瘔K的質(zhì)量m=m_水=ρ_水V₀，小石塊的體積V=V₂-V₁，
則小石塊的密度：ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
[拓展]
（1）實(shí)驗(yàn)中，將右盤燒杯中的水倒入量筒中時(shí)，倒不干凈，燒杯內(nèi)壁會(huì)沾有水，則測(cè)得燒杯中水的體積V₀偏小，從而導(dǎo)致測(cè)得小石塊的質(zhì)量m=m_水=ρ_水V₀偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，小明測(cè)得的石塊密度與真實(shí)值相比偏�。�
（2）小明借助現(xiàn)有器材，測(cè)量出某液體的密度．操作完成（1）-（3）步后，他將水換成某液體，重復(fù)第（2）、（3）步；
則液體的質(zhì)量m_液=m_水=ρ_水V₀，液體的體積V_液=V₄，
所以，該液體的密度ρ_液=$\frac{{m}_{液}}{{V}_{液}}$=$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{4}}$．
故答案為：
（1）右；
（2）右盤內(nèi)放相同的燒杯，并在杯內(nèi)加水；
（3）將右盤燒杯中的水倒入量筒中；
（6）$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{2}-{V}_{1}}$；
【拓展】（1）偏��；（2）$\frac{{ρ}_{水}{V}_{0}}{{V}_{4}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)固體密度測(cè)量實(shí)驗(yàn)的理解；天平?jīng)]有砝碼，無(wú)法直接測(cè)量小石塊的質(zhì)量，利用等效替代的方法，用水的質(zhì)量等于小石塊的質(zhì)量，再測(cè)量水的體積，根據(jù)密度的導(dǎo)出公式，求出水的質(zhì)量，即小石塊的質(zhì)量，這是本題的關(guān)鍵．