Question

20．在用天平和量筒測量一小塊大理石密度的實驗過程中：

（1）使用托盤天平前要對天平進行調(diào)節(jié)，步驟如下：
①組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
②把游碼置于標尺左端的零刻度線處；
③調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡．
（2）實驗過程：
用調(diào)好的天平測大理石的質(zhì)量，當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時，天平平衡，則此大理石的質(zhì)量是43.2g．在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該大理石放入前、后的情況如圖乙所示，則大理石的體積是15m³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
（3）大理石放在水中時會吸水，由此判斷，用此測量方法測得的密度值與它的真實值相比偏大（填“偏大”“偏小”或“一樣大”）．

Answer 1

分析 （1）天平的使用：
①組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
②把游碼置于標尺左端的零刻度線處；
③調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡
（2）用天平測物體質(zhì)量時，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度；根據(jù)量筒的讀數(shù)方法（視線要與液面的底部相平），讀出小石塊和水的總體積V₂，小石塊的體積V=V₂-V₁，根據(jù)密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$求出大理石的密度．
（3）因為測量大理石用的是排水法，而大理石放在水中時會吸水，會影響體積的測量值，據(jù)此分析．

解答 解：（1）天平的使用：
①組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
②把游碼置于標尺左端的零刻度線處；
③調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
（2）根據(jù)天平的讀數(shù)方法，小石塊的質(zhì)量m=砝碼質(zhì)量+游碼對應刻度值=20g+20g+3.2g=43.2g；
根據(jù)量筒的讀數(shù)方法，量筒小石塊和水的總體積V₂=45ml，
小石塊的體積V=V₂-V₁=45ml-30ml=15ml=15cm³．
小石塊（大理石）的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g∕cm³=2.88×10³kg∕m³；
（3）大理石放在水中時會吸水，使得測量時小石塊和水的總體積V₂減小，而小石塊的體積V=V₂-V₁，從而使得小石塊的測量值偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知密度測量值偏大．
故答案為：（1）水平；零刻度線；（2）43.2；15；2.88×10³；（3）偏大．

點評 測固體密度的基本方法：是①用天平測出固體的質(zhì)量m；②在量筒中倒入適量水，讀出體積為V₁； ③將固體浸沒在量筒的水中，讀出液面刻度讀數(shù)為V₂；所測固體的密度表達式為：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$，學習中必須掌握這一方法．