Question

9．在用天平和量筒测量一小块大理石密度的实验过程中：

1）使用托盘天平前要对天平进行调节，步骤如下：
①组装好天平，把天平放在水平工作台面上；
②把游码置于标尺左端的零刻度线处；
③调节天平的平衡螺母，使天平横梁水平平衡．
小明同学用托盘天平测量物体的质量，操作情况如图所示，其中的错误是：
（1）用手拿砝码；
（2）左盘放砝码，右盘放物体；
（3）放砝码的过程中，游码不在零刻度线．
2）实验过程：
用调好的天平测大理石的质量，当右盘中所加砝码和游码位置如图甲所示时，天平平衡，则此大理石的质量是43.2g．在量筒内装有一定量的水，该大理石放入前、后的情况如图乙所示，则大理石的体积是15cm³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
3）大理石放在水中时会吸水，由此判断，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比偏大（偏大/一样大/偏小）．

Answer 1

分析 （1）使用天平测量物体质量时，不能使用手直接拿放砝码．同时物体要放在左盘，砝码要放在右盘．
（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）用排水法测量大理石的体积时，因大理石会吸水，测出的体积会偏小，由密度公式判断测量出的密度变化．

解答 解：
1）正确使用天平：把天平放在水平台上，把游码拨到零刻度线处．
由图可知，测量物体质量时出现的错误：①用手拿砝码；②左盘放砝码，右盘放物体；③放砝码的过程中，游码不在零刻度线；
2）砝码的总质量为40g，游砝所对的刻度值为3.2g，则大理石的质量m=40g+3.2g=43.2g．
量筒中水的体积为30cm³，放入大理石后的总体积为45cm³，
则大理石的体积V=45cm³-30cm³=15cm³．
则大理石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g/cm³=2.88×10³kg/m³；
3）大理石放在水中时会吸水，用量筒测量出大理石的体积会偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知测得的密度值偏大．
故答案为：
1）①水平；②零刻度线；（1）用手拿砝码；（2）左盘放砝码，右盘放物体；（3）放砝码的过程中，游码不在零刻度线；
2）43.2；15；2.88×10³；
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．