Question

17．在“測量小石塊密度”的實驗中：
（1）將天平放在水平臺上，移動游碼至標尺左端的零刻度線上，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，此時應(yīng)將橫梁上平衡螺母向左側(cè)調(diào)節(jié)，使天平橫梁平衡．
（2）測量小石塊質(zhì)量時，砝碼的質(zhì)量和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則小石塊的質(zhì)量是63.2g．
（3）量筒中倒入35mL的水，將系在細線下的小石塊浸沒在量筒里的水中，水面的位置如圖丙所示，則小石塊的體積為25cm³，小石塊的密度為2.528g/cm³．
（4）若按圖甲指針所示位置，不調(diào)節(jié)天平橫梁就進行測量，則所測量小石塊的密度值將偏�。ㄌ睢捌�大”“偏小”或“不變”）．
（5）實驗中，只用一個彈簧測力計、一個燒杯、足量的水和細線，也可以測出小石塊的密度，請將下列實驗步驟補充完整．
①用細線系住小石塊，掛在彈簧測力計下測出小石塊的重力G；
②將掛在彈簧測力計下的小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)F；
③計算小石塊的密度，數(shù)學表達式為ρ_石=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調(diào)節(jié)：若指針左偏，向右調(diào)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；（2）右盤中的砝碼質(zhì)量與游碼在標尺上的示數(shù)之和即為石塊的質(zhì)量；
（3）根據(jù)排水法用量筒測出礦石體積，利用ρ=$\frac{m}{v}$求石塊的密度；
（4）不調(diào)節(jié)天平橫梁就進行實驗會使質(zhì)量偏大或偏小進而影響密度的測量；
（5）利用稱重法，測量小石塊的質(zhì)量和體積，再根據(jù)密度公式計算即可．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，指針偏向分度盤的右側(cè)，此時應(yīng)該將平衡螺母向左移動，直到指針指在分度盤的中央；調(diào)節(jié)天平平衡后，將被測物體放在右盤，進行測量；
（2）從乙圖讀出石塊的質(zhì)量：m=50g+10g+3.2g=63.2g，
（3）從丙圖讀出石塊和水的總體積，利用體積差計算石塊的體積：V=60mL-35mL=25mL=25cm³，
石塊的密度：ρ=$\frac{m}{v}$=$\frac{63.2g}{25c{m}^{3}}$=2.528g/cm³=2.528×10³kg/m³；
（4）若按圖甲指針所示位置，不調(diào)節(jié)天平橫梁就進行測量，會使測量的小石塊質(zhì)量偏小，密度值偏�。�
（5）①用細線系住小石塊，掛在彈簧測力計下測出小石塊的重力G，則小石塊的質(zhì)量是m=$\frac{G}{g}$；②將掛在彈簧測力計下的小石塊浸沒在水中，讀出彈簧測力計的示數(shù)F，則小石塊浸沒時所受浮力是：F_浮=G-F=ρ_水gv_排，小石塊的體積：V=V_排=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，所以小石塊的密度：ρ_石=$\frac{m}{v}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$
故答案為：（1）水平，左；（2）63.2，（3）25，2.528；（4）偏��；（5）①小石塊的重力G；②彈簧測力計的示數(shù)F；③$\frac{G}{G-F}{ρ}_{水}$．

點評 本題考查天平的使用、量筒的讀數(shù)、密度的計算，以及利用浮力測量密度，有一定的難度．