Question

小明同學在“用天平和量筒測礦石的密度”實驗中，選用天平、量簡、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作：
A．把天平放在水平桌面上
B、把游碼放在標尺的零刻度線處，凋節橫梁上的螺母，使橫梁平衡
C．將小礦石用細線系好后浸沒在量筒內的水中，此時液面示數為V₂
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．在量筒中倒人適量的水，此時液面的示數為V₁
（1）為了更準確地測出礦石的密度，你認為以上操作的合理順序是    ．（只填字母序號）
（2）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所示，則礦石的質量為    g．

（3）若所測得礦石的體積是20cm³．礦石的密度為    kg/m³．

Answer 1

【答案】分析：（1）要用天平測量物體質量，必須做好的幾項準備工作：
①使用時，首先要放到水平臺上，以保證底座水平；
②將游碼撥到零刻度線，防止測量物體質量前已有讀數值；
③調節平衡螺母使橫梁平衡，因為天平是等臂杠桿，放上物體和砝碼后平衡，才有砝碼質量等于物體質量．
④左盤放物體，右盤放砝碼．物體的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度值．
⑤測量礦石的體積，就應先測量出量筒中水的體積V₁，
⑥測量放入礦石時，礦石和水的總體積V₂，礦石的體積V_礦=V₂-V₁
（2）根據天平的讀數方法，礦石的質量等于右盤砝碼的質量和游碼所對應標尺上刻度值的和；
（3）已知礦石質量m，礦石體積，根據密度的計算公式ρ=求出礦石的密度．
解答：解：（1）根據天平使用的方法：首先放在水平桌面上，游碼歸零，調節平衡螺母使天平平衡，測量物體質量時，左盤房屋，右盤放砝碼，物體的質量=砝碼質量+游碼對應的刻度值，礦石的體積通過量筒中兩次液面的體積差進行計算．先測量適量水的體積V₁，再測量礦石和水的總體積V₂，礦石的體積V_礦=V₂-V₁，根據密度公式就能求出礦石的密度．
故答案為：ABDEC．
（2）根據天平的讀數方法，礦石的質量=砝碼質量+游碼對應刻度值即，m=50g+10g+2g=62g．
故答案為：62．
（3）礦石質量m=62g，礦石體積為20cm³，
∴礦石密度ρ_礦===3.1g/cm³=3.1×10³kg∕m³．
故答案為：3.1×10³．
點評：（1）本題考查了天平的使用方法，天平是物理學中最基本的測量工具，在使用天平稱量物質質量時要嚴格按照天平的使用規則，天平平衡的調節在稱量物質的前后有不同的方法，需要同學們特別注意．
（2）本題的解題關鍵是熟悉測量固體密度的基本實驗程序，注意在密度公式的計算時，單位的轉化容易出錯．