Question

20．（1）如圖1所示，在測(cè)量一塊不規(guī)則小礦石（質(zhì)量分布均勻）密度的實(shí)驗(yàn)中：

①將天平放置在水平臺(tái)面上，用鑷子把游碼輕輕撥至標(biāo)尺左側(cè)零刻度處，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁在水平位置平衡．
②用天平測(cè)小礦石的質(zhì)量，當(dāng)盤中所加砝碼及游碼位置如甲圖所示時(shí)天平水平平衡，在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該小礦石放入前后的情況如乙圖所示，根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)可知礦石的密度為3.34×10³Kg/m³．
（2）在“探究樹蔭下光斑”的綜合實(shí)踐活動(dòng)中：
①為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小華設(shè)計(jì)了四種開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖2所示．接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙，觀察光斑形狀的變化情況．下列合乎要求的是A；

②小華在研究距離的大小對(duì)光斑形狀的影響時(shí)，用開有邊長(zhǎng)為1cm的菱形孔的卡片甲對(duì)著太陽，當(dāng)卡片距地面20cm時(shí)，光斑呈菱形；將卡片逐漸遠(yuǎn)離地面時(shí)，光斑逐漸變暗，到1m以上時(shí)，光斑逐漸呈圓形．

Answer 1

分析 （1）①天平應(yīng)放在水平臺(tái)上，先把游碼撥到標(biāo)尺左端零刻度線處，然后調(diào)節(jié)橫梁右端的平衡螺母，直到橫梁平衡．
②讀取天平的示數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加，向燒杯中所添加水的體積就是礦石的體積，通過量筒兩次的示數(shù)之差可以求出；礦石的密度可利用密度的公式計(jì)算得出．
（2）①小孔成像是光的直線傳播形成的，探究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，必須控制孔的形狀不變，只改變孔的大�。�
②光屏與小孔的距離較近，通過孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，而是影子的原因，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；如果光屏與小孔的距離較遠(yuǎn)時(shí)，通過孔形成的光斑屬于小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無關(guān)．

解答 解：（1）將天平放置在水平臺(tái)面上，用鑷子把游碼輕輕撥至標(biāo)尺左側(cè)零刻度處，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁在水平位置平衡；
圖丙中礦石的質(zhì)量m=20g+10g+3.4g=33.4g；
礦石的體積V=40cm³-30cm³=10cm³；
礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33.4g}{10c{m}^{3}}$=3.34g/cm³=3.34×10³kg/m³．
（2）A圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求；BCD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀發(fā)生了變化，不符合要求．
在陽光下卡片水平放在離地面20cm處，發(fā)現(xiàn)地面上的光斑呈菱形，然后將卡片逐漸遠(yuǎn)離地面，光斑逐漸變暗，在此過程中地面上能出現(xiàn)圓形光斑．
故答案為：
（1）平衡螺母；3.34×10³；
（2）A；菱；圓．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了天平、量筒的讀數(shù)，密度公式的計(jì)算和小孔成像，小孔成像實(shí)際上是考查學(xué)生對(duì)控制變量法的理解，抓住變量和不變量是解題的關(guān)鍵．