Question

7．小明用托盤天平和量筒測量一小塊巖石的密度．

（1）小明共涉及了兩種方案，如圖甲所示．結果分析后，你認為最佳的方案是方案二，理由是用量筒和水先測量體積，物體上會沾有水，質量測量會偏大，密度測量值會偏大．
（2）利用最佳方案，請在下面畫出記錄實驗數據的表格．
（3）完成設計后，小明開始實驗．調節天平時出現了如圖乙所示情形，他應將平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動使天平平衡．
（4）利用天平和量筒進行測量，如圖丙和圖丁所示，則該巖石的密度為3.67g/cm³．

Answer 1

分析 （1）用天平、量筒和水測量固體密度時，要先測量固體的質量，然后用量筒和水測量體積．
（2）測量巖石的密度時，需要測量出巖石的質量、巖石的體積，最后根據密度計算公式計算出巖石的密度；
（3）使用天平測量物體質量之前要進行調平，平衡螺母相對于指針的調節規律是“左偏右調，右偏左調”；
（4）被測物體的質量等于砝碼的總質量與游碼所對刻度之和；礦石的體積等于兩次量筒中水的體積之差；利用ρ=$\frac{m}{V}$計算礦石的密度．

解答 解：（1）用天平、量筒和水測量固體密度時，要先測量固體的質量，然后用量筒和水測量體積．如果用量筒和水先測量體積，物體上會沾有水，質量測量會偏大，密度測量值會偏大；所以最佳的方案是方案二；
（2）測量巖石的密度時，需要測量出質量、放入巖石前量筒內水的體積、放入巖石后量筒內水和巖石的總體積；計算出巖石排開水的體積，即巖石的體積，最后計算出巖石的密度；據此設計表格如下：

巖石的質量（g）	量筒內水的體積 （cm3）	放入巖石后量筒內水的體積（cm3）	巖石的體積 （cm3）	巖石的密度 （g/cm3）

（3）圖中天平指針偏左，所以平衡螺母向右調節，使橫梁平衡；
（4）由圖丙知，巖石的質量m=50g+20g+3.4g=73.4g；
由圖丁知，巖石的體積V=40ml-20ml=20ml=20cm³；
則巖石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{73.4g}{20c{m}^{3}}$=3.67g/cm³．
故答案為：（1）方案二；用量筒和水先測量體積，物體上會沾有水，質量測量會偏大，密度測量值會偏大；
（2）見上表；
（3）右；
（4）3.67．

點評 本題目是測定密度的常規實驗題，利用實驗求物質的密度歷來是中考的重點，要掌握天平和量筒的正確使用和讀數、密度的基本計算．本題增加了難度如：設計實驗表格，要注意單位的正確使用，容易出錯．