Question

13．在用天平和量筒测量矿石密度的实验中：

（1）把天平放在水平台面上，将游码移到标尺左端的零刻线处，发现指针向左偏，则应向右（选填“左”或“右”）移动平衡螺母，至到横梁平衡．
（2）把矿石放左盘，当天平平衡时，右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示，则矿石质量为43.2g．
（3）在量筒中装入一定量的水，矿石放入前、后如图乙所示，则矿石体积为15cm³．
（4）矿石密度为2.88×10³Kg/m³．
（5）由于矿石有吸水性，用这种方法测出的矿石的密度与它的真实值相比偏大（选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）
（6）若要消除吸水性对测量结果的影响，请你提出一种测矿石体积的改进办法：用排沙法（或放入水中吸足了水后，再用排水法测体积）．

Answer 1

分析 （1）天平的调平方法：指针左偏右调、右偏左调；
（2）矿石的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（3）读出乙图中两次的刻度值，求出矿石的体积；
（4）由ρ=$\frac{m}{V}$求出矿石的密度；
（5）分析出体积的测量偏差，得出密度的测量误差；
（6）吸水性的多用排油法或排沙法，若用排水法，需算吸水的体积等（本题就要考虑吸水体积）．

解答 解：（1）天平首先要放在水平桌面上，将游码拨到标尺左端的零刻度线处．指针向左偏，则应将平衡螺母向右调节使天平平衡．
（2）图甲中天平标尺的分度值为0.2g，矿石的质量=砝码+游码．矿石的质量为20g+20g+3.2g=43.2g．
（3）量筒中水的体积V_水=30cm³，图丙中矿石和水的总体积V_总=45cm³，故矿石的体积V=V_总-V_水=45cm³-30cm³=15cm³
（4）矿石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g/cm³=2.88×10³kg/m³，
（5）若矿石具有吸水性，所以在测量过程中，质量是准确的；但在测量体积时，原来量筒中水的体积是不变的，当放进该物体，由于吸水性导致水减少一部分，使得量筒中液面上升的幅度变小，故测得的体积会偏小，根据公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，此时测得的密度值应该是偏大的；
（6）用排沙法，（或放入水中吸足了水后，再用排水法测体积，也可以用工具裁切一块规则的矿石，用刻度尺测出其长、宽、高，再求出其体积）．
故答案为：（1）右；（2）43.2；（3）15；（4）2.88×10³；（5）偏大；（6）用排沙法（或放入水中吸足了水后，再用排水法测体积）．

点评 学会分析固体和液体密度测量的方法，并且能分析测量值偏大和偏小的原因，分析测量值偏大还是偏小是个难点．学习中不仅要掌握测固体密度的基本方法，还要灵活解决各种测固体体积的方法．