Question

11．某課外活動小組進行測量一塊橡皮密度的實驗，他們設計了兩種方案：
（1）方案一：將天平放在水平桌面上，當游碼歸零后發(fā)現(xiàn)指針靜止時的指向如圖甲，此時應將平衡螺母向右調(diào)節(jié)．測量中，天平平衡時所加砝碼和游碼位置如圖乙所示，測出橡皮的體積為10cm³，則該橡皮密度為1.66×10³kg/m³．
方案二：把橡皮掛在圖丙所示的測力計下；測出橡皮重力G；再將橡皮浸沒水中，讀出測力計示數(shù)F．已知水的密度為ρ_水，則橡皮的密度的表達式可表示為ρ_橡=$\frac{G}{G-F}$ρ_水（用所測得的物理量和已知量表示）．實驗小組經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)該方案不能準確測得橡皮密度，理由是橡皮的重力小于彈簧測力計的分度值，測量出橡皮的重力不準確，進而測出的橡皮的密度不準確．

Answer 1

分析 （1）天平使用前必須進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)原則是：“左偏右調(diào)”、“右偏左調(diào)”；被測物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對刻度之和；知道橡皮的體積，利用密度公式計算其密度；
（2）知道橡皮重力，利用G=mg求其質(zhì)量；
利用稱重法求出橡皮受到的浮力，利用阿基米德原理求橡皮排開水的體積（橡皮的體積），再利用密度公式求其密度；
根據(jù)（1）測量的橡皮的質(zhì)量，求出其重力，和彈簧測力計的分度值比較得出重力測量是否準確，得出答案．

解答 解：
（1）由圖知，指針左偏，所以應將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
橡皮的質(zhì)量為m=10g+5g+1.6g=16.6g；
橡皮的體積為V=10cm³；
橡皮的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{16.6g}{10c{m}^{3}}$=1.66g/cm³=1.66×10³ kg/m³；
（2）橡皮的質(zhì)量：m=$\frac{G}{g}$；
橡皮受到的浮力：F_浮=G-F，由F_浮=ρ_水V_排g得橡皮的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}$，
橡皮的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{G}{g}}{\frac{G-F}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G}{G-F}$ρ_水；
根據(jù)（1）的測量可知橡皮的質(zhì)量：m=16.6g=0.0166kg，橡皮的重力：G=mg=0.0166kg×10N/kg=0.166N＜0.2N，即橡皮的重力小于彈簧測力計的分度值，
這樣測量橡皮的重力不準確，進而測出的橡皮的密度不準確．
故答案為：（1）右；1.66×10³；（2）$\frac{G}{G-F}$ρ_水；橡皮的重力小于彈簧測力計的分度值，測量出橡皮的重力不準確，進而測出的橡皮的密度不準確．

點評 本題考查了量筒、天平、彈簧測力計的使用方法和密度的測量方法，涉及到兩種方法，注意區(qū)分，易錯點在最后一問，知道測量力的大小小于彈簧測力計的分度值是關鍵．