Question

12．在今年的理科實驗操作考試中，小明抽到的實驗考題是“測量金屬塊的密度”，在實驗過程中，他遇到如下問題，請你幫他一起解決：
（1）他將托盤天平放在水平工作臺面上，取下墊圈，并將游碼移回橫梁標尺的零刻度線，發現指針靜止在圖中的A位置處，他應該向右調節平衡螺母直到指針對準分度盤的中央刻度線；
（2）在測量金屬塊質量時，他首先將物體放在天平的左盤，然后把50g的砝碼放在天平的右盤，指針靜止在甲圖中的A位置；當他再向右盤中加入20g的砝碼后，指針靜止在甲圖中的B位置，則他接下來的操作是取下20g砝碼，再向右盤中試加入更小質量的砝碼，觀察指針的偏轉情況，當天平最終平衡時，右盤內砝碼的質量和游碼的位置如圖乙所示．
（3）小明首先在量筒中加入30mL的水，將金屬塊浸沒入水之后，水面位置如圖丙所示，則金屬塊的密度為7.23×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）天平在使用前應先調節，一般應選較平整的臺面放置天平．調節時應向指針偏轉的對側移動平衡螺母；
（2）測量前指針右偏，向左調節平衡螺母，直到指針指到分度盤的中央刻度線；在稱量物體質量時，指針左偏，說明砝碼質量過大了，因此應取下砝碼，換較小砝碼或移動游碼；
（3）讀出金屬塊的質量，通過量筒兩次的示數之差可以求出體積，金屬塊的密度可利用密度的公式計算得出．

解答 解：（1）由圖知，調節天平平衡時指針偏左，說明左側質量較大，應將平衡螺母向右調節；
（2）在稱量前指針偏右說明左高右低，將平衡螺母向左調節，直到指針指到分度盤的中央刻度線；在稱量物體質量時，若指針偏向分度盤的左側，故此時只能取下20g砝碼，再向右盤中試加入更小質量的砝碼，觀察指針的偏轉情況；
（3）測金屬塊的質量為50g+0.6g=50.6g．
金屬塊的體積V=37cm³-30cm³=7cm³；
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{50.6g}{7c{m}^{3}}$=7.23g/cm³=7.23×10³kg/m³．
故答案為：（1）向右調節平衡螺母；（2）取下20g砝碼，再向右盤中試加入更小質量的砝碼，觀察指針的偏轉情況；（3）7.23×10³．

點評 固體密度的測量是初中物理的重要實驗，一定要熟練掌握．天平、量筒的讀數，以及利用密度公式進行簡單的計算，這都是測密度實驗中最基本的技能，需要我們熟練掌握．