Question

小英同學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：

(1)首先把天平放在水平的桌面上，然后將游碼移至稱量標尺左端的零刻度線，若發現指針的偏轉情況（如下圖甲)所示，應將天平的平衡螺母向 調（選填“右”或“左”），直至指針對準分度標尺的中央刻度線。

(2)用已調節好的天平測量小礦石的質量，當天平平衡時，右盤中砝碼的質量和游碼的位置如上圖（乙）所示，小礦石的質量m= g；用量筒測量小礦石的體積如上圖（丙）所示，小礦石的體積V= ㎝3；小礦石的密度ρ= kg/m3。

(3)實驗中，由于小英同學不小心把量筒打碎了，但實驗室里已沒有量筒了，她想再測另一塊不規則小石塊的密度，老師就給她增加了一個燒杯，她采用如下圖所示的實驗方法:

①先用天平測量小石塊的質量，天平平衡時，右盤中的砝碼和標尺上的游碼如圖4所示。

②如圖5所示，往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒，在水面到達的位置做上標記；

③取出小石塊，測得燒杯和水的總質量為122g；

④往燒杯中加水，直到 ，再測出此時燒杯和水的總質量為142g。

⑤先計算出小石塊的體積，再用密度公式計算出小石塊的密度為 g／cm3。

⑥采用這種方法測出的小石塊密度比真實值 。（選填“偏大”、“偏小”）

Answer 1

（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水剛好到達標記處 2.6 偏小

【解析】

試題分析：（1）觀察圖甲可見指針偏向中央刻度線右側，說明右側偏重，故應將平衡螺母向左側調整；（2）小礦石的質量等于右盤中砝碼的總質量與游碼所指刻度值之和，m=50g+10g+2.0g=62.0g；觀察圖丙可得小礦石的體積為V=80ml-60ml=20ml=20cm3；小礦石的密度為；（3）小英實驗中采用等效替代的方法用與小礦石體積相同的水代替小礦石，測出水的質量，利用水的密度已知可計算出水的體積即為小礦石的體積，所以往燒杯中加水時，要加到水剛好到達標記處；由題意知所加水的質量為m水=142g-122g=20g，，觀圖可得礦石的質量為m石=50g+2.0g=52.0g，礦石的密度為，由于將礦石從燒杯中拿走時會帶走一些水，所以實際添加的水的體積大于礦石的體積，故計算出的礦石的密度偏小。答案：（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水剛好到達標記處 2.6 偏小

考點：天平平衡調節；天平讀數方法；量筒使用方法；密度定義式應用；實驗方法確定；實驗誤差分析。