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    3．小池是一名天文爱好者，他淘到一小块“陨石”，但它的真实性和陨石的种类难以确认．恰逢学校物理实验课要求测量物体的密度，小池就对这块“陨石”的密度进行了测量如图，想要通过密度来鉴别其真伪．

    （1）他把天平放在水平桌面上，游码拨到零刻度线，调节平衡螺母使天平平衡，然后将“陨石”放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针指在盘中央刻度线如图甲所示，他接下来的操作是取下最小砝码，移动游码，使横梁平衡．
    （2）天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则“陨石”的质量为62g．
    （3）小池查阅资料发现“陨石”有吸水性，经思考后，他先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间，再取出来擦干表面的水，放入盛有40ml水的量筒中，水面升高至如图丙所示，他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值大（选填“偏大”“偏小”或“准确”）；小池测出“陨石”的密度ρ=3100kg/m3．
    （4）若实验室量筒打碎了，小池思考后，采取了以下步骤测量陨石的体积如图丁，先将吸足水的“陨石”放入盛水的烧杯中，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；接着取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m1；最后往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m2，则陨石的体积为$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$（用字母表示，水的密度用ρ水表示）．
    （5）下列实验或研究中所用方法与图丁中测陨石体积的方法相同的是A．
    A．探究平面镜成像时，使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合来研究像与物的大小关系；
    B．研究光线时，引入光线的概念；
    C．探究压力的作用效果与受力面积之间的关系时，控制压力的大小相同．

    分析 （1）称量之前，通过移动平衡螺母使天平平衡；
    称量过程中，通过在右盘中加减砝码及移动游码使天平平衡；
    （2）物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
    （3）若陨石吸水，体积测量偏大，根据密度公式，密度测量会偏小；
    根据图示读出水和陨石的总体积，求出陨石的体积，由密度公式求出陨石的密度；
    （4）陨石的体积应等于加入水的体积；
    （5）通过排开的水的体积与陨石的体积相等来得知陨石的体积，用到等效替代法．

    解答 解：（1）在称量之前，应把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母使天平平衡；
    在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针指在盘中央刻度线如图所示，他接下来的操作是取下最小砝码，移动游码直到横梁平衡；
    （2）天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则“陨石”的质量为60g+2g=62g；
    （3）小明查阅资料发现“陨石”有吸水性，经思考后，他先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间，再取出来擦干表面的水，放入盛有40ml水的量筒中，水面升高至如图丙所示60ml，陨石的体积为：60ml-40ml=20ml，故密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm3=3100kg/m3；
    如果直接放入水中，由于“陨石”吸水导致水和陨石的总体积变小；所以会使陨石的体积偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值偏大；
    （4）由题意知，倒入水的质量m=m2-m1，则石块的体积等于倒入水的体积V=V水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
    （5）上面测量体积的方法为等效替代法；
    A、探究平面镜成像时，使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合来研究像与物的大小关系，用到了等效替代法；
    B、研究光线时，引入光线的概念，用到了模型法；
    C、探究压力的作用效果与受力面积之间的关系时，控制压力的大小相同，用到了控制变量法．
    故答案为：
    （1）平衡螺母；取下最小砝码，移动游码，使横梁平衡；
    （2）62；
    （3）大；3100；
    （4）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
    （5）A．

    点评 （1）掌握天平的正确使用和注意事项．
    （2）测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查．
    （3）当缺少量筒时，采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法．

    练习册系列答案
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