Question

5．小光和小紅同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里測某種礦石的密度．選用天平、量筒、礦石樣品、細(xì)線、燒杯和水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）調(diào)節(jié)天平平衡：將天平放在水平臺上，把游碼移到標(biāo)尺左端的“0”處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的右側(cè)，為了使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母向左（選填“右”或“左”）調(diào)．
（2）天平調(diào)節(jié)好后，小光將測量礦石的質(zhì)量時(shí)，用鑷子進(jìn)行加減砝碼，最后砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖甲所示．接著，他利用量筒和水測量礦石樣品的體積，量筒中放入礦石樣品前后，水面靜止時(shí)的位置如圖乙所示．通過以上測量可知，礦石樣品的質(zhì)量為63g，體積為20cm³，密度為3.15×10³kg/m³．
（3）小紅想：如果不用量筒，能否測出礦石樣品的體積呢？
她找來一個(gè)盛滿水的溢水杯（圖丙）和一個(gè)空的小燒杯，測出了礦石樣品的體積．請將小紅的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整，寫出礦石樣品體積的表達(dá)式．（用所測物理量表示，水的密度為ρ_水）實(shí)驗(yàn)步驟：
①用天平測出空燒杯的質(zhì)量m₁；
②將礦石浸入溢水杯中，用空燒杯接住溢出的水；
③測出水和燒杯的總質(zhì)量m₂，求出排開水的質(zhì)量m；
礦石樣品體積的表達(dá)式V_礦石=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調(diào)節(jié)：若指針左偏，向右調(diào)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；
（2）稱量時(shí)，物體放在左偏，砝碼放在右盤，通過增減砝碼和移動游碼使天平重新平衡，左盤物體的質(zhì)量等于等于右盤砝碼的質(zhì)量加上游碼對應(yīng)的刻度值；
（3）利用溢水杯可測出礦石排開水的質(zhì)量，求出礦石排開水的體積，即為礦石的體積．

解答 解：（1）將天平放在水平臺上，把游碼移到標(biāo)尺左端的“0”處，天平指針偏向分度盤的右側(cè)，為使天平平衡，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）測量礦石的質(zhì)量時(shí)，用鑷子進(jìn)行加減砝碼；
由圖甲所示可知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，礦石的質(zhì)量：m=50g+10g+3g=63g；
礦石的體積：V=80mL-60mL=20mL=20cm³，
礦石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{63g}{20c{m}^{3}}$=3.15g/cm³=3.15×10³kg/m³．
（3）在沒有量筒的情況下，可通過溢水杯和天平、空燒杯測量礦石的體積：
①用天平測出空燒杯質(zhì)量m₁；
②將礦石浸入溢水杯中，用空燒杯接住溢出的水；
③測出水和燒杯的總質(zhì)量m₂，求出排開水的質(zhì)量m．
礦石樣品的體積：V_礦石=V_排水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
故答案為：（1）水平臺；左；（2）鑷子；63；20；3.15×10³；
（3）②將礦石浸入溢水杯中，用空燒杯接住溢出的水；③測出水和燒杯的總質(zhì)量m₂，求出排開水的質(zhì)量m；$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．

點(diǎn)評 在本題的實(shí)驗(yàn)中，提供了兩種不同的測量固體體積的方法，尤其是對于礦石體積的測量，我們可以用量筒，也可以借助溢水杯來完成，有一定的借鑒意義．