Question

12．同學們在實驗室里測某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作：

A．把游碼放在標尺的零刻度線處，調節橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
B．將小礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
C．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡．
E．把天平放在水平桌面上．
（1）正確的實驗操作順序是EADCB （只填字母序號）．
（2）在調節天平時，發現指針位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向左調（選填“左”或“右”）．
（3）用調節好的天平稱小礦石的質量，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，小礦石的質量為62.4g；用量筒量出小礦石的體積如圖丙所示，由此可知，小礦石的密度ρ=3.12×10³kg/m³．
（4）實驗中，由于小英同學不小心把量筒打碎了，但實驗室里已經沒有量筒了，老師就給她增加了一個溢水杯，小英將溢水杯盛滿水，再放入小石塊，用質量為m₁的小燒杯收集排出的水，再稱得小燒杯和排出水的總質量為m₂，最后得出石塊的體積表達式為V_石=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．（水的密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析 （1）測固體的密度是公式ρ=$\frac{m}{V}$的典型應用，需要用天平測出固體的質量，用量筒測出固體的體積；
（2）調節天平的平衡時，指針指向刻度盤中央哪側，平衡螺母應向相反方向調節；
（3）天平的分度值為0.2g，小礦石質量m等于砝碼質量加游碼對應的刻度值，
量筒的分度值為1ml，小礦石體積V等于量筒的液面的兩次讀數之差；
用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出小礦石的密度；
（4）根據石塊排開水的質量計算出排開水的體積，從而得知小石塊的體積．

解答 解：
（1）測固體密度的基本方法是：將天平放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調節平衡螺母使橫梁平衡；用天平測出固體的質量m，根據排水法用量筒測出固體的體積V，代入公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．所以實驗步驟為：EADCB．
（2）由圖甲知，在調節天平時，發現指針偏右，所以應將平衡螺母向左調；
（3）由圖乙知，標尺分度值為0.2g，小礦石的質量m=50g+10g+2.4g=62.4g，
小礦石的體積V=80ml-60ml=20ml=20cm³，
小礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62.4g}{20c{m}^{3}}$=3.12g/cm³=3.12×10³kg/m³；
（4）沒有量筒測體積時，可利用石塊排開水的質量得到排開水的體積．
小燒杯的質量m₁；在溢水杯中裝滿水，將礦石緩慢浸入溢水杯中，將溢出的水盛入燒杯中，用天平測出燒杯和溢出水的總質量m₂，
所以小礦石的體積V_石=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
故答案為：（1）EADCB；（2）左；（3）62.4；3.12×10³；（4）V_石=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．

點評 本題是測量固體密度的實驗，考查了實驗步驟、天平和量筒的讀數、密度計算等．測量固體密度，在初中物理中是重要內容，學習中必須掌握！