Question

15．小张用托盘天平和量筒测量一小块岩石的密度．

（1）将托盘天平放在水平桌面上，移动游码至标尺左端零刻度线后，指针位置如图甲所示，此时应将横梁上的平衡螺母向右侧调节，使天平平衡．
（2）用调好的天平测岩石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示时，天平平衡，则岩石的质量是71.4 g．在量筒内装有一定量的水，该小块岩石放入前、后的情况如图丙所示，则岩石的密度为3.57×10³kg/m³．
（3）岩石放在水中时会吸水，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比偏大．

Answer 1

分析 （1）天平是物理学中用来测量质量的仪器，使用天平时应先调节，一般遵循“左偏右调、右偏左调”的规律．在调节平衡螺母之前还要注意，应先将游码移至标尺的零刻线处．
（2）石子的质量由砝码的质量和游码所对的刻度值之各读出．石子的体积由量筒中水的体积和放入石子后的总体积算出，最后算石子的密度．
（3）用量筒测岩石的体积，岩石吸水，测得的体积偏小，据此分析密度变化．

解答 解：（1）调节天平横梁平衡时，若发现指针偏向中央刻度的左侧，说明左侧质量偏大，此时应将平衡螺母向右端移动；
（2）砝码的质量为50g+20g=70g，游砝所对的刻度值为1.4g，则岩石的质量m=70g+1.4g=71.4g．
量筒中水的体积为60cm³，放入岩石后的总体积为80cm³，则岩石的体积V=80cm³-60cm³=20cm³．
则岩石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{71.4g}{20c{m}^{3}}$=3.57g/cm³=3.57×10³kg/m³；
（3）用量筒测岩石的体积，岩石吸水，测得的体积偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知测量的密度变大．
故答案为：
（1）右；（2）71.4；3.57×10³；（3）偏大．

点评 此题考查用天平测固体的密度的探究实验，对整个实验过程有所了解，对密度的公式要学会运用；测量固体密度的基本程序是先测出固体的质量，然后再测量体积．