Question

16．小趙和同學(xué)們一起利用天平、水和燒杯來測量一不規(guī)則金屬塊的密度，請將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整．

（1）把托盤天平放在水平臺(tái)面上，將標(biāo)尺上的游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤中央刻度線的左側(cè)，應(yīng)將天平右邊的平衡螺母向右（選填“左”、“右”）調(diào)節(jié)，使天平橫梁平衡．
（2）用天平測量金屬塊的質(zhì)量，右盤中放入一個(gè)50g和一個(gè)10g的砝碼并且調(diào)節(jié)標(biāo)尺上的游碼如圖甲所示，則小石塊的質(zhì)量為62g．
（3）如圖乙所示：a．往燒杯中加入適量的水，把金屬塊浸沒，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記；
b．取出金屬塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為153g；
c．往燒杯中加水，直到標(biāo)記處，再測出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為183g；
d．金屬塊取出后又加入水的質(zhì)量為30g，金屬塊的體積為30cm³．
（4）用密度公式計(jì)算出金屬塊的密度為2.1×10³kg/m³．
（5）聰明的小趙同學(xué)發(fā)現(xiàn)：將金屬塊從水中取出，會(huì)導(dǎo)致密度的測量值比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”“偏小”或“不變”）．
（6）若已知這個(gè)金屬塊是鋁制的（ρ_鋁=2.7g/cm³），那這個(gè)金屬塊空心部分的體積為7.0cm³．（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）天平使用前調(diào)節(jié)平衡時(shí)，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母，調(diào)左側(cè)的還是右側(cè)的平衡螺母都一樣．
（2）金屬塊的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（3）根據(jù)V=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$計(jì)算出金屬塊的體積；
（4）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出金屬塊的密度；
（5）由于將金屬塊從水中撈出時(shí)，上面會(huì)沾有水，所測金屬塊的體積偏大，根據(jù)公式知，所測密度偏�。�（6）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出金屬塊的實(shí)心體積，然后用金屬塊的實(shí)際體積減去實(shí)心體積即為空心部分體積．

解答 解：（1）已知指針向左偏，根據(jù)“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”的規(guī)則，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)．
（2）由圖1知，金屬塊的質(zhì)量m=50g+10g+2g=62g；
（3）往燒杯中加入水的質(zhì)量為m=183g-153g=30g，
由ρ=$\frac{m}{V}$得金屬塊的體積：
V=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{30g}{1.0g/c{m}^{3}}$=30cm³；
（4）金屬塊的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{30c{m}^{3}}$≈2.1g/cm³=2.1×10³kg/m³．
（5）由于將石塊從水中撈出時(shí)，上面會(huì)沾有水，所測石塊的體積偏大，則所測密度偏小．
（6）若已知這個(gè)金屬塊是鋁制的，由ρ=$\frac{m}{V}$得金屬塊的實(shí)心體積：
V_實(shí)心=$\frac{m}{{ρ}_{鋁}}$=$\frac{62g}{2.7g/c{m}^{3}}$≈23.0cm³，
則空心部分的體積V_空=V-V_實(shí)心=30cm³-23.0cm³=7.0cm³．
故答案為：（1）平衡螺母；右；（2）62；（3）30；30； （4）2.1×10³；（5）偏��；（6）7.0．

點(diǎn)評(píng) 此題是測量金屬塊的密度，要測量密度，需得知質(zhì)量和體積兩個(gè)量，題目中告訴我們測量較大物體體積的方法：排水法，將金屬塊的體積轉(zhuǎn)化為排開水的體積，應(yīng)注意掌握．