Question

6．（1）某同學在調節天平的過程中，發現指針在標尺中線處的左側，此時應該將平衡螺母向右調節平衡螺母；在測量物體質量的過程中，發現指針在標尺中線處的左側，此時應該增加砝碼或向右移動游碼．
（2）某同學要測定一個不沉入水的木塊的密度，設計了如下的實驗步驟：
A、用細線打拴住小角鐵塊，浸沒在量筒里的水中，記下此時水面的刻度V₁；
B、在量筒中倒入適量的水，記下水面的刻度V₂；
C、把木塊和鐵塊系在一起，并讓它們全部浸入量筒里的水中，記下水面的刻度V₃；
D、用天平測出木塊質量為m₁；
E、用天平測出鐵塊質量為m₂．
①請選擇必要的步驟，并將正確順序的步驟序號填在橫線：DAC；
②用上述有關的實驗步驟中的數據表示木塊的密度ρ_木=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）根據天平的使用規范天平稱量前，不平衡時應調節平衡螺母，在使用時應先通過增減砝碼使天平平衡，或移動游碼使之平衡，讀數時左盤物體的質量=右盤砝碼的質量+游碼所對的刻度值．
（2）①實驗的原理依據了密度的計算公式，需要求出物體的質量與體積．根據物體不能沉入水中的特點，采用助沉法使之浸沒，間接測出其體積．其基本操作步驟為：在待測物體上懸掛一個重物，先將重物浸沒在水中，讀出量筒中水面讀數V₁，再將物體與懸掛重物全部浸沒在水中，讀出量筒中水面讀數V₂，則待測物體的體積V=V₂-V₁，在這一過程中，小重物的質量和量筒中水的體積是無須測量的．
②將所測得的有效數據代入公式ρ=$\frac{m}{V}$可得出其表達式．

解答 解：（1）使用前，指針在標尺中線處的左側應向右調節平衡螺母；稱量時，指針偏向左，說明右盤質量小，應添加砝碼或者向右移動游碼．
（2）①根據實驗的基本要求可知，在測量木塊的體積時，借助小鐵塊，采用助沉法，須將小鐵塊掛在木塊之下，先將鐵塊浸沒在水中，讀出量筒中水面讀數，再將鐵塊與木塊全部浸沒在水中，讀出量筒中水面讀數，則木塊的體積等于兩次示數之差，在這一過程中，小鐵塊的質量和量筒中水的體積是無須測量的．故必要且正確的步驟序號應為：DAC．
②對照步驟可知，木塊的質量為m₁，木塊的體積為V₃-V₁，代入密度的公式得：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$．
故答案為：（1）右調節平衡螺母；增加砝碼；向右移動游碼；（2）①DAC；  ②$\frac{{m}_{1}}{{V}_{3}-{V}_{1}}$．

點評 本題主要考查了天平的使用及木塊的密度測量方法，在本實驗的過程中，我們重點掌握利用量筒測不下沉的物體的體積的方法，這里用到的方法稱為“助沉法”，即借助一個密度大的物塊幫助其下沉．在這一過程中，為了簡化步驟、減小誤差，量筒中水的體積和重物的質量是不需要測量的，這一點值得我們關注．