Question

6．小明同學粗略測量一種易溶于水且形狀不規則的固體顆粒物質的密度，測量的部分方法和結果如圖所示．

（1）小明將天平放在水平桌面上，游碼移至標尺的零刻度處，發現天平的指針靜止在分度盤中央紅線的左側，這時他應該將平衡螺母向右（左/右）調節，使天平平衡．接著，小明用調節好的天平測量適量小顆粒的質量．當天平平衡時，右盤中的砝碼和游碼位置如圖甲所示．
（2）因顆粒易溶于水，小組同學采用圖乙所示方法測量體積．由圖中數據可知：該物質的密度是2.4×10³kg/m³．
（3）在C步操作中，若搖動不夠充分，則測出的密度值比實際密度偏小（大/小）．

Answer 1

分析 （1）使用天平時，首先應將天平放在水平的桌面上．調節天平平衡時，平衡螺母的調節遵循“左偏右調”的規律；
（2）利用天平稱量物體質量時，物體質量等于砝碼總質量加上游碼所對的刻度；已知量筒中細砂的體積和放入顆粒后的總體積，兩者之差就是顆粒的體積；已知顆粒的質量和體積，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可以得出顆粒的密度；
（3）判斷密度測量結果的偏差，應該圍繞物體質量和體積的測量過程進行分析．

解答 解：
（1）由題意知，指針靜止在分度盤中線的左側，所以平衡螺母應該向右側調節；
（2）砝碼總質量為165g，游碼所對的刻度為3g，物體質量為m=165g+3g=168g，
由圖知，量筒中細鐵砂的體積為V₁=90mL=90cm³，顆粒和細砂的總體積為V₂=160mL=160cm³，所以顆粒的體積為V=V₂-V₁=160cm³-90cm³=70cm³，
顆粒的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{168g}{70c{m}^{3}}$=2.4g/cm³=2.4×10³kg/m³．
（3）在C步操作中，若搖動不均勻，會導致測量體積偏大．由公式ρ=$\frac{m}{V}$知，在質量m一定時，體積V偏大，所以密度ρ偏小．
故答案為：
（1）右； （2）2.4×10³；（3）小．

點評 本題測量顆粒的體積，體現的是一種探究實驗的科學方法：等效替代法．利用排水法測量不規則固體體積屬于等效替代，此題中用細砂替代水也是這種思想的體現．