Question

實驗桌上有一架沒有砝碼的托盤天平、一只量筒、水、兩個相同的燒杯、細線、小石塊、滴管．請你完成測小石塊密度的實驗．
（1）請你將實驗步驟補充完整：
①將天平放在水平臺上，

 

，發現指針偏向分度盤（平衡標牌）的左側（如圖），這時應將天平橫梁右端的平衡螺母向

 

調（填“左”或“右”），直至使橫梁平衡；
②將一只空燒杯和小石塊放在左盤，將另一空燒杯放在右盤，

 

，直到天平重新平衡；
③

 

，記下量筒中水的體積V₁；
④用細線系住小石塊，使其浸沒在量筒水中，讀出水面所對的刻度值V₂；
（2）石塊密度表達式：

 

．

Answer 1

分析：（1）先將天平放在水平臺上，然后調節天平平衡，調節時要將平衡螺母向指針偏轉的相反方向調節；
（2）測量小石塊的質量和體積，根據密度公式求小石塊的密度．
測量小石塊的質量：天平沒有砝碼，不變按照常規進行測量，把天平的橫梁調平之后，左右兩盤放相同燒杯，左盤再放小石塊，右盤燒杯中倒水，使天平橫梁重新平衡．即可測得水的質量等于小石塊的質量．把水倒入量筒，測量體積，知道水的密度，可以求出水的質量．
測量小石塊的體積：量筒中倒入適量的水記下體積，把小石塊用細線拴好，浸沒在水中，記下水和小石塊的總體積，可以求出小石塊的體積．

解答：解：（1）①將托盤天平放在水平臺面上，將游碼調到標尺左端的零刻度處，調節天平在水平面上平衡時要將平衡螺母向指針偏轉的相反方向調節，指針偏向分度盤的左側，所以應向右調節平衡螺母．
②天平沒有砝碼，不變按照常規進行測量，把天平的橫梁調平之后，左右兩盤放相同燒杯，左盤再放小石塊，右盤燒杯中倒水，使天平橫梁重新平衡．即可測得水的質量等于小石塊的質量．
③把右盤燒杯中的水倒入量筒，測量體積，知道水的密度，可以求出水的質量；
（2）小石塊的質量m_石=m_水=ρ_水V₁，
小石塊的體積V=V₂-V₁，
小石塊的密度ρ=

m石

V

=

ρ水V1

V2-V1

．
故答案為：（1）①將游碼調到標尺左端的零刻度處；右；②向右盤燒杯中加水；③將右盤燒杯中的水倒入量筒；（2）ρ=

ρ水V1

V2-V1

．

點評：本題天平沒有砝碼，無法直接測量小石塊的質量，利用等效替代的方法，用水的質量等于小石塊的質量，再測量水的體積，根據密度的導出公式，求出水的質量，即小石塊的質量，這是本題的關鍵．