Question

19．同学们在实验室里测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积．
B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡．
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积．

（1）正确的实验操作顺序是CBDEA （只填字母序号）．
（2）在调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将左边的平衡螺母向左调（选填“左”或“右”），若仍不能平衡，再将右边的平衡螺母向左调（选填“左”或“右”）．
（3）用调节好的天平称小矿石的质量．天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；量筒量出小矿石的体积如图9丙所示，由此可知，小矿石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（4）实验中，由于小英同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了一个溢水杯．现请你帮她想办法测出小矿石的体积，写出简要的实验步骤．
简要的实验步骤．：①用天平测出烧杯的质量m₁；②将小矿石慢慢浸没盛满水的溢水杯中，同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水；用天平测出烧杯和溢出水  的总质量m₂．③利用V_石=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$得出小矿石的体积．

Answer 1

分析 （1）测量物体密度时，要先测量物体的质量，然后再测量物体的体积，最后根据密度公式求出物体的密度；测量物体质量时，要根据天平的正确使用进行测量．
（2）天平调节平衡的原则是“左偏右调，右偏左调”，指针指在分读盘中央左侧，将平衡螺母向右调节，指在左侧，平衡螺母向右调节；
（3）物体的质量等于砝码的质量加游码对应的刻度值，物体体积=物体浸没水之后水面对应的刻度值-物体浸没水之前水的体积，然后利用密度公式求得物体的密度．
（4）现在没有量筒，要使物体的体积等于物体浸没溢水杯时，物体排开水的体积，测量出物体排开水的质量即可．

解答 解：（1）根据天平的正确使用，先测量质量然后测量体积得到正确的操作步骤：
C．把天平放在水平桌面上；
B．把游码放在标尺的零刻度线上，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，并记录；
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积．
（2）图示指针指在刻度盘中央右侧，向右偏应该将游码向左调节，左右两边的平衡螺母都可以向左调节．
（3）矿石的质量m=50g+10g+2g=62g，
矿石的体积：V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（4）没有量筒测体积时，可用阿基米德原理测体积．
首先测出小烧杯的质量m₁；在溢水杯中装满水，将矿石缓慢浸入溢水杯中，同时将溢出的水盛入烧杯中，用天平测出烧杯和溢出水的总质量m₂，根据V_石=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$求出小矿石的体积．
故答案为：（1）CBDEA；（2）左；左；（3）3.1×10³；（4）①烧杯；②小矿石；烧杯和溢出水；③V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．

点评 测量固体的密度想法测量固体的质量和体积，测量固体的体积时，可以采用量筒测量，也可以采用固体体积等于固体排开水的体积，通过测量排开水的质量来计算固体的体积．