Question

3．學(xué)校的研究性學(xué)習(xí)小組測(cè)量一種礦石的密度，現(xiàn)有器材：小礦石塊、天平（含砝碼）、一個(gè)燒杯、足量的水，細(xì)線(xiàn)，小組同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了一種測(cè)量礦石密度的方案如下：
（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)，如圖甲，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)；
（2）調(diào)節(jié)天平平衡后，小明用天平測(cè)量礦石塊的質(zhì)量，如圖乙，指出操作中的錯(cuò)誤：用手拿砝碼．改正錯(cuò)誤后，小明用正確的方法稱(chēng)礦石塊的質(zhì)量，平衡時(shí)放在盤(pán)中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙，則礦石塊的質(zhì)量m₀=47.4g．
（3）在燒杯中倒?jié)M水，稱(chēng)出燒杯和水的總質(zhì)量m₁；
（4）將礦石塊放入裝滿(mǎn)水的燒杯中，礦石塊沉入杯底，燒杯溢出水后，將燒杯壁外的水擦干凈，放在天平左盤(pán)上，稱(chēng)出此時(shí)燒杯、杯內(nèi)礦石和水的總質(zhì)量m₂；
（5）寫(xiě)出礦石密度的表達(dá)式：ρ_礦石=$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$（用m₀、m₁、m₂、ρ_水來(lái)表示）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)；天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；
（2）在加減砝碼時(shí)，應(yīng)用鑷子．如果砝碼不能使天平平衡，再移動(dòng)游碼；天平平衡時(shí)物體的質(zhì)量等于右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（5）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$進(jìn)行計(jì)算．其中物體的體積等于溢出水的體積．

解答 解：
（1）根據(jù)天平的調(diào)節(jié)和使用方法，由圖甲知，指針右偏，所以應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）由圖乙知，在稱(chēng)量過(guò)程中，小明用手拿砝碼了，這樣會(huì)使砝碼生銹；
由圖丙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，礦石塊的質(zhì)量m₀=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（4）由實(shí)驗(yàn)步驟知，溢出水的質(zhì)量為：m₁+m₀-m₂，
由密度公式可得礦石的體積：V=V_溢=$\frac{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$
所以礦石密度：ρ=$\frac{{m}_{0}}{V}$=$\frac{{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}{V}}$=$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$．
故答案為：（1）左；（2）用手拿砝碼；47.4；（5）$\frac{{m}_{0}{ρ}_{水}}{{m}_{1}+{m}_{0}-{m}_{2}}$．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量礦石的密度．考查了有關(guān)天平的使用和讀數(shù)及密度的計(jì)算，找出溢出水的體積與石塊的體積相等，是解決此題的關(guān)鍵．