Question

14．小明利用一個燒杯、天平、水，測出了一小塊不規(guī)則小石塊的密度．請將他的步驟補充完整．
（1）把托盤天平放在水平桌面上，將標尺上的游碼移到零刻度線處，調(diào)節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡．
（2）用天平測量小石塊的質(zhì)量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖1所示，則小石塊的質(zhì)量為52g．

（3）如圖2所示，A、往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒，在水面到達的位置做上標記；B、取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；C、往燒杯中加水，直到水面到達標記處，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為142g．
（4）計算出小石塊的體積為20cm³．
（5）用密度公式計算出小石塊的密度為2.6×10³kg/m³；
（6）此實驗的測量結(jié)果與石塊的密度相比偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”），原因是取出小石塊時，石塊表面帶走一部分水，使得加入水的體積略大于石塊體積，石塊質(zhì)量不變，體積測量值偏大，所有計算所得的密度值偏小．

Answer 1

分析 （1）
（2）根據(jù)天平的讀數(shù)方法，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度，而要準確讀出游碼所對刻度，必須明確標尺的分度值及以游碼左端所對刻度為準．
（3）石塊的體積等于燒杯中加入水的體積．
（4）石塊的體積與倒入水的體積相同，我們可以根據(jù)燒杯中倒水前后的質(zhì)量，根據(jù)密度公式，求出倒入水的體積；
（5）根據(jù)密度公式，已知石塊的質(zhì)量，體積，求出石塊的密度．
（6）分析測量過程中體積或質(zhì)量的測量誤差對密度的影響．

解答 解：（1）把托盤天平放在水平桌面上，將標尺上的游碼移到零刻度線處，調(diào)節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡．
（2）根據(jù)天平的讀數(shù)方法，如圖1所示，天平標尺的分度值是0.2g，則m_石=游碼質(zhì)量+游碼對應(yīng)刻度值=50g+2g=52g；
（3）根據(jù)圖2示，我們可以發(fā)現(xiàn)，石塊的體積就是要加入水的體積，也就是要使取出石塊燒杯中水的水面與石塊在燒杯中水的標記相平；
（4）已知燒杯和水質(zhì)量m₁=122g，加入水與標記相平時，燒杯和水的質(zhì)量m₂=142g，
則加入水的質(zhì)量m_加=m₂-m₁=142g-122g=20g；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得，加入水的體積：
V_加=$\frac{{m}_{加}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³，
由題意知，V_石=V_加=20cm³，
（5）小石塊的密度：
ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g∕cm³=2.6×10³kg∕m³．
（6）由于取出小石塊時，石塊表面帶走一部分水，使得加入水的體積略大于石塊體積，石塊質(zhì)量不變，體積測量值偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得，密度偏�。�
故答案為：（1）水平；（2）52；（3）水面到達標記處；（4）20；（5）2.6×10³；（6）偏小，取出小石塊時，石塊表面帶走一部分水，使得加入水的體積略大于石塊體積，石塊質(zhì)量不變，體積測量值偏大，所有計算所得的密度值偏小．

點評 此題是測量石塊的密度，考查了天平的天平及讀數(shù)，同時考查了利用轉(zhuǎn)換法測量石塊的體積，并且考查了對實驗誤差的分析，注意密度的單位．