Question

13．在用天平和量筒測量一小塊大理石密度的實驗過程中：
（1）使用托盤天平前要對天平進行調節，步驟如下：
①組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
②把游碼置于標尺左端的零刻線處；
③此時發現指針如圖1所示，接下來的操作是：將平衡螺母向右調節，使指針對準分度盤的中央．
（2）實驗過程：
用調好的天平測大理石的質量，當右盤中所加砝碼和游碼位置如圖2所示時，天平平衡，則此大理石的質量是43.2g；在量筒內裝有一定量的水，該大理石放入前、后的情況如圖所示，則大理石的體積是15cm³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
（3）大理石放在水中時會吸水，由此判斷，用此測量方法測得的密度值與它的真實值相比偏大（填“偏大”“偏小”或“一樣大”）．

Answer 1

分析 （1）在調節天平平衡前，應將天平放在水平臺上，將游碼移至標尺左端的零刻度線處；
使用天平測量物體質量之前，要先調節天平，使橫梁平衡，平衡螺母相對于指針的調節規律是“左偏右調”；
（2）天平讀數：砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值；
由乙圖分別讀出水的體積，水和大理石的總體積，求出大理石的體積，則根據公式ρ=$\frac{m}{V}$求出大理石的密度；
（3）分析質量和體積的測量誤差，得出密度的測量誤差．

解答 解：（1）①組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
②把游碼置于標尺左端的零刻線處；
③在調平過程中，因為指針向左偏，所以平衡螺母要向右調節；
（2）由圖甲知，標尺的分度值為0.2g，大理石的質量m=20g+20g+3.2g=43.2g；
由圖乙知，水的體積為30ml，水和大理石的總體積為45ml，則大理石的體積V=45ml-30ml=15ml=15cm³；
大理石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g/cm³=2.88×10³kg/m³．
（3）大理石放在水中時會吸水，這樣會使得所測大理石的體積偏小，測量大理石的密度偏大．
故答案為：（1）①水平；②零刻線；③右；（2）43.2；15；2.88×10³；（3）偏大．

點評 此題測量大理石密度的實驗，根據測量原理，實驗中需用到天平和量筒來測量質量和體積，所以實驗中也著重考查了二者的使用、讀數情況，同時還考查了有關測量誤差的分析，難度不大．