Question

20．小明同學為了測量小石塊的密度，進行以下實驗：

（1）把天平放在水平桌面上，如圖所示．使用前，他應進行操作是：首先將游碼移到左端零刻度線處，然后調節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中央．
（2）他將飲料瓶裝滿水，擰上蓋子，放在調好天平左盤上，天平平衡時，砝碼質量和游碼位置如圖所示，則瓶和水總質量為103g．
（3）把質量為48g的小石塊放入裝滿水瓶中，停止溢水后，擰上蓋子，擦干沾在瓶上水，用天平測出瓶、瓶內剩余水喝小石塊的總質量為111克，則溢出水質量為40g，溢出水的體積為40cm³
（4）算出小石塊的密度為1.2×10³kg/m³．
（5）由于小石塊具有吸水性，用這種方法測出的密度比真實值偏大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調節(jié)要做到放、撥、調，撥是指將游碼撥到零刻度線；
（2）物體質量=砝碼質量+游碼對應的刻度值；
（3）根據(jù)溢出水的質量=瓶子和水總質量+石塊的質量-剩余水和石塊的質量計算；根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計算溢出水的體積；
（4）用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出石塊的密度；
（5）考慮石塊吸水的問題來分析其對密度值的影響．

解答 解：（1）天平使用前的調節(jié)要做到放、撥、調，撥是指將游碼撥到零刻度線；故此題中天平在調平衡前必須將游碼移到左端零刻度線處；然后調節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中央；
（2）瓶和水總質量：m=100g+2g+1g=103g；
（3）溢出水的質量：103g+48g-111g=40g；溢出水的體積：V_溢=$\frac{{m}_{溢}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{40g}{1g/c{m}^{3}}$=40cm³；
（4）石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{48g}{40c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
（5）若石塊具有吸水性，當放進石塊時，使得溢出的水的體積小于石塊的體積，故測得的體積會偏小，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，此時測得的密度值應該是偏大的．
故答案為：（1）將游碼移到左端零刻度線處；平衡螺母；（2）103；（3）40；40；（4）1.2×10³；（5）偏大．

點評 本題考查了：①天平的調節(jié)，先將天平放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；
②測固體密度的基本方法，先用天平測出固體的質量m，根據(jù)排水法測出固體的體積V，用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．