Question

（2009?高淳縣二模）小明在固城湖邊撿了一塊形狀很特別的石頭，他很想知道這塊石頭的密度，于是在老師的帶領(lǐng)下去了物理實(shí)驗(yàn)室．由于存放不當(dāng)，天平附帶的砝碼嚴(yán)重生銹，小明只能利用天平了．老師又幫他找了量筒、兩個(gè)完全相同的燒杯、細(xì)線、滴管等器材．小明稍加思考，決定用以下方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
①將天平放在水平臺(tái)上，游碼撥至左端零刻線處，若發(fā)現(xiàn)此時(shí)指針如圖甲所示，則應(yīng)向

左

調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
②在天平左右兩盤(pán)各放一只相同的燒杯，將大理石放在左盤(pán)的燒杯里，在右盤(pán)的燒杯中加水，滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平再次平衡，這是為了

使水的質(zhì)量和大理石的質(zhì)量相同

．
③將燒杯中的水倒入量筒中，讀出體積并記錄．
④用排水法測(cè)得大理石的體積為20cm³．
⑤則大理石密度為

2.6×10³

kg/m³
（2）請(qǐng)你分析，實(shí)驗(yàn)中步驟

③

會(huì)存在較大的誤差，會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏

小

（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析：（1）天平平衡的標(biāo)志是：指針指在分度盤(pán)的中央或左右擺動(dòng)幅度相等，指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；
不用砝碼，將大理石放在左盤(pán)的燒杯里，在右盤(pán)的燒杯中加水，用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平再次平衡，這樣大理石的質(zhì)量就等于右盤(pán)燒杯內(nèi)水的質(zhì)量；用量筒測(cè)出燒杯內(nèi)的體積，利用密度公式求出水的質(zhì)量（大理石的質(zhì)量），再利用排水法測(cè)出大理石的體積，利用密度公式求大理石的密度；
（2）將水倒入量筒來(lái)測(cè)體積，這種做法會(huì)因燒杯壁粘水而使測(cè)出的體積偏小，導(dǎo)致算出的水的質(zhì)量偏小，由密度公式ρ=

m

v

計(jì)算出的大理石密度就偏�。�

解答：解：（1）圖中指針向右偏，應(yīng)該向左調(diào)平衡螺母；
用滴管調(diào)節(jié)水的多少，直至天平再次平衡，這樣大理石的質(zhì)量就等于右盤(pán)燒杯內(nèi)水的質(zhì)量；
由圖可知，量筒中水的體積v=52cm³，
水的質(zhì)量：m_水=ρ_水v=1g/cm³×52cm³=52g，
∵大理石的質(zhì)量與水的質(zhì)量相等，
∴m_石=m_水=52g，
又∵用排水法測(cè)得大理石的體積為20cm³，即v_石=20cm³．
∴大理石的密度為：
ρ_石=

m石

v石

=

52g

20cm3

=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³；
（2）實(shí)驗(yàn)③步驟將水從燒杯倒入量筒中，因燒杯壁粘水使測(cè)量的水的體積偏小，由m=ρv知算出的水的質(zhì)量偏小，從而得出的大理石的質(zhì)量偏小，大理石的體積不變，所以由密度公式ρ=

m

v

，得出的大理石密度就偏小了．
故答案為：（1）左；使水的質(zhì)量和大理石的質(zhì)量相同；2.6×10³；（2）③，�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了天平和量筒的使用、質(zhì)量和體積的測(cè)量、密度公式的應(yīng)用．玻璃容器中的液體向外倒的過(guò)程中，容器壁一定要粘液體，所以不能全部倒出，將會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須考慮容器壁粘液體的問(wèn)題．