Question

13．在用天平和量筒測量礦石密度的實驗中：

（1）把天平放在水平臺面上，將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針向左偏，則應(yīng)向右（選填“左”或“右”）移動平衡螺母，至到橫梁平衡．
（2）把礦石放左盤，當(dāng)天平平衡時，右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示，則礦石質(zhì)量為43.2g．
（3）在量筒中裝入一定量的水，礦石放入前、后如圖乙所示，則礦石體積為15cm³．
（4）礦石密度為2.88×10³Kg/m³．
（5）由于礦石有吸水性，用這種方法測出的礦石的密度與它的真實值相比偏大（選填“偏大”、“偏小”或“一樣大”）
（6）若要消除吸水性對測量結(jié)果的影響，請你提出一種測礦石體積的改進(jìn)辦法：用排沙法（或放入水中吸足了水后，再用排水法測體積）．

Answer 1

分析 （1）天平的調(diào)平方法：指針左偏右調(diào)、右偏左調(diào)；
（2）礦石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對的刻度值；
（3）讀出乙圖中兩次的刻度值，求出礦石的體積；
（4）由ρ=$\frac{m}{V}$求出礦石的密度；
（5）分析出體積的測量偏差，得出密度的測量誤差；
（6）吸水性的多用排油法或排沙法，若用排水法，需算吸水的體積等（本題就要考慮吸水體積）．

解答 解：（1）天平首先要放在水平桌面上，將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處．指針向左偏，則應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)使天平平衡．
（2）圖甲中天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，礦石的質(zhì)量=砝碼+游碼．礦石的質(zhì)量為20g+20g+3.2g=43.2g．
（3）量筒中水的體積V_水=30cm³，圖丙中礦石和水的總體積V_總=45cm³，故礦石的體積V=V_總-V_水=45cm³-30cm³=15cm³
（4）礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.88g/cm³=2.88×10³kg/m³，
（5）若礦石具有吸水性，所以在測量過程中，質(zhì)量是準(zhǔn)確的；但在測量體積時，原來量筒中水的體積是不變的，當(dāng)放進(jìn)該物體，由于吸水性導(dǎo)致水減少一部分，使得量筒中液面上升的幅度變小，故測得的體積會偏小，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，此時測得的密度值應(yīng)該是偏大的；
（6）用排沙法，（或放入水中吸足了水后，再用排水法測體積，也可以用工具裁切一塊規(guī)則的礦石，用刻度尺測出其長、寬、高，再求出其體積）．
故答案為：（1）右；（2）43.2；（3）15；（4）2.88×10³；（5）偏大；（6）用排沙法（或放入水中吸足了水后，再用排水法測體積）．

點評 學(xué)會分析固體和液體密度測量的方法，并且能分析測量值偏大和偏小的原因，分析測量值偏大還是偏小是個難點．學(xué)習(xí)中不僅要掌握測固體密度的基本方法，還要靈活解決各種測固體體積的方法．