Question

7．小明用托盤天平和量筒測量一小塊巖石的密度．

（1）小明共涉及了兩種方案，如圖甲所示．結(jié)果分析后，你認(rèn)為最佳的方案是方案二，理由是用量筒和水先測量體積，物體上會(huì)沾有水，質(zhì)量測量會(huì)偏大，密度測量值會(huì)偏大．
（2）利用最佳方案，請(qǐng)?jiān)谙旅娈嫵鲇涗泴?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．
（3）完成設(shè)計(jì)后，小明開始實(shí)驗(yàn)．調(diào)節(jié)天平時(shí)出現(xiàn)了如圖乙所示情形，他應(yīng)將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)使天平平衡．
（4）利用天平和量筒進(jìn)行測量，如圖丙和圖丁所示，則該巖石的密度為3.67g/cm³．

Answer 1

分析 （1）用天平、量筒和水測量固體密度時(shí)，要先測量固體的質(zhì)量，然后用量筒和水測量體積．
（2）測量巖石的密度時(shí)，需要測量出巖石的質(zhì)量、巖石的體積，最后根據(jù)密度計(jì)算公式計(jì)算出巖石的密度；
（3）使用天平測量物體質(zhì)量之前要進(jìn)行調(diào)平，平衡螺母相對(duì)于指針的調(diào)節(jié)規(guī)律是“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”；
（4）被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度之和；礦石的體積等于兩次量筒中水的體積之差；利用ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算礦石的密度．

解答 解：（1）用天平、量筒和水測量固體密度時(shí)，要先測量固體的質(zhì)量，然后用量筒和水測量體積．如果用量筒和水先測量體積，物體上會(huì)沾有水，質(zhì)量測量會(huì)偏大，密度測量值會(huì)偏大；所以最佳的方案是方案二；
（2）測量巖石的密度時(shí)，需要測量出質(zhì)量、放入巖石前量筒內(nèi)水的體積、放入巖石后量筒內(nèi)水和巖石的總體積；計(jì)算出巖石排開水的體積，即巖石的體積，最后計(jì)算出巖石的密度；據(jù)此設(shè)計(jì)表格如下：

巖石的質(zhì)量（g）	量筒內(nèi)水的體積 （cm3）	放入巖石后量筒內(nèi)水的體積（cm3）	巖石的體積 （cm3）	巖石的密度 （g/cm3）

（3）圖中天平指針偏左，所以平衡螺母向右調(diào)節(jié)，使橫梁平衡；
（4）由圖丙知，巖石的質(zhì)量m=50g+20g+3.4g=73.4g；
由圖丁知，巖石的體積V=40ml-20ml=20ml=20cm³；
則巖石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{73.4g}{20c{m}^{3}}$=3.67g/cm³．
故答案為：（1）方案二；用量筒和水先測量體積，物體上會(huì)沾有水，質(zhì)量測量會(huì)偏大，密度測量值會(huì)偏大；
（2）見上表；
（3）右；
（4）3.67．

點(diǎn)評(píng) 本題目是測定密度的常規(guī)實(shí)驗(yàn)題，利用實(shí)驗(yàn)求物質(zhì)的密度歷來是中考的重點(diǎn)，要掌握天平和量筒的正確使用和讀數(shù)、密度的基本計(jì)算．本題增加了難度如：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，要注意單位的正確使用，容易出錯(cuò)．