Question

8．小明同學在”測量礦石密度“的實驗中，首先取來托盤天平放在水平桌面上，將游碼撥到零刻度線的位置，發現如圖甲所示情況．

（1）他應采取的措施是將平衡螺母向右移．
（2）天平調節平衡后，小明按圖乙所示的方法來稱量物體的質量，他的實驗操作有兩點錯誤，請你幫他找出：
       ①錯將物體放右盤，砝碼放左盤；
       ②測量過程中調平衡螺母．
（3）小明糾正錯誤后，測得礦石的質量如圖丙所示，體積如圖丁所示，則該物體的質量是77.4g，密度是3.87×10³kg/m³．
（4）若他先測礦石的體積，再測礦石的質量，那么用這種方法測得的密度與真實值相比會偏大（選填“偏大”、“偏小”或“相同”），原因是將礦石從水中拿出時，上面沾有水，所以所測礦石的質量偏大．

Answer 1

分析 （1）在調節天平橫梁平衡時，指針偏向右側，右端下沉，左端上翹，平衡螺母向上翹的方向移動．
（2）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，測量過程中，不能再調節平衡螺母．
（3）物體的質量等于砝碼質量與游碼示數之和；用量筒測固體的體積時，要取兩次量筒的示數之差；利用公式ρ=$\frac{m}{V}$可計算物體的密度．
（4）在把石塊從水中取出時，石塊上有附著的水，故從該角度分析即可判斷．

解答 解：（1）當調節天平橫梁平衡時，將游碼移至橫梁標尺左端零刻度線處，A圖所示指針停在分度盤的左側，左端下沉，右端上翹，要使平衡螺母向右移動．
（2）在稱量時，應左盤放被測物體，右盤放砝碼，即圖中的物和碼放反了；同時測量過程中，不能再調節平衡螺母，圖中的操作是錯誤的．
（3）此時所加砝碼的質量是：50g+20g+5g+2.4g=75g；標尺上的是示數是2.4g；故物體的質量等于75g+2.4g=77.4g；
由丙圖可知，物體的體積：V=40mL-20mL=20mL=20cm³，
物體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{77.4g}{20c{m}^{3}}$=3.87g/cm³=3.87×10³kg/m³．
（4）若他先測礦石的體積，由于將礦石從水中拿出時，上面沾有水，所以所測礦石的質量偏大，根據密度公式ρ=$\frac{m}{V}$知，所測密度會偏大；
故答案為：（1）將平衡螺母向右移；（2）①錯將物體放右盤，砝碼放左盤；②；測量過程中調平衡螺母；（3）77.4；3.87×10³；（4）偏大；將礦石從水中拿出時，上面沾有水，所以所測礦石的質量偏大．

點評 要解這種類型的題目，首先要對天平的使用有一個整體的認識：使用規則、注意事項等，都要考慮到，并要學習該實驗中測量物體體積的方法，實驗中有關誤差的分析是難點，關鍵能夠分析出質量和體積的測量誤差．