Question

12．同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室里測某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細(xì)線、燒杯和水，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：

A．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
B．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
C．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡．
E．把天平放在水平桌面上．
（1）正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是EADCB （只填字母序號）．
（2）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（選填“左”或“右”）．
（3）用調(diào)節(jié)好的天平稱小礦石的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，小礦石的質(zhì)量為62.4g；用量筒量出小礦石的體積如圖丙所示，由此可知，小礦石的密度ρ=3.12×10³kg/m³．
（4）實(shí)驗(yàn)中，由于小英同學(xué)不小心把量筒打碎了，但實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)沒有量筒了，老師就給她增加了一個溢水杯，小英將溢水杯盛滿水，再放入小石塊，用質(zhì)量為m₁的小燒杯收集排出的水，再稱得小燒杯和排出水的總質(zhì)量為m₂，最后得出石塊的體積表達(dá)式為V_石=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．（水的密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析 （1）測固體的密度是公式ρ=$\frac{m}{V}$的典型應(yīng)用，需要用天平測出固體的質(zhì)量，用量筒測出固體的體積；
（2）調(diào)節(jié)天平的平衡時(shí)，指針指向刻度盤中央哪側(cè)，平衡螺母應(yīng)向相反方向調(diào)節(jié)；
（3）天平的分度值為0.2g，小礦石質(zhì)量m等于砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值，
量筒的分度值為1ml，小礦石體積V等于量筒的液面的兩次讀數(shù)之差；
用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出小礦石的密度；
（4）根據(jù)石塊排開水的質(zhì)量計(jì)算出排開水的體積，從而得知小石塊的體積．

解答 解：
（1）測固體密度的基本方法是：將天平放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；用天平測出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測出固體的體積V，代入公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．所以實(shí)驗(yàn)步驟為：EADCB．
（2）由圖甲知，在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏右，所以應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)；
（3）由圖乙知，標(biāo)尺分度值為0.2g，小礦石的質(zhì)量m=50g+10g+2.4g=62.4g，
小礦石的體積V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
小礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62.4g}{20c{m}^{3}}$=3.12g/cm³=3.12×10³kg/m³；
（4）沒有量筒測體積時(shí)，可利用石塊排開水的質(zhì)量得到排開水的體積．
小燒杯的質(zhì)量m₁；在溢水杯中裝滿水，將礦石緩慢浸入溢水杯中，將溢出的水盛入燒杯中，用天平測出燒杯和溢出水的總質(zhì)量m₂，
所以小礦石的體積V_石=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
故答案為：（1）EADCB；（2）左；（3）62.4；3.12×10³；（4）V_石=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．

點(diǎn)評 本題是測量固體密度的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)步驟、天平和量筒的讀數(shù)、密度計(jì)算等．測量固體密度，在初中物理中是重要內(nèi)容，學(xué)習(xí)中必須掌握！