Question

12．在五一節(jié)的一次郊游中，小明拾到一塊顏色特別的石塊，他想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出這塊石塊的密度．他選用托盤天平、量筒、細(xì)線、燒杯和水等，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：
A．把托盤天平放在水平桌面上；
B．把游碼移至標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁在水平位置平衡；
C．將石塊用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中，并記下水和石塊的總體積；
D．在量筒中倒入適量的水，并記下水的體積；
E．將石塊放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁在水平位置平衡，并記下石塊的質(zhì)量．
請(qǐng)你幫小明同學(xué)回答下面五個(gè)問(wèn)題：
（1）正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是：A、B、ED、C（余下步驟請(qǐng)用字母序號(hào)填出）；
（2）在調(diào)節(jié)平衡螺母時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向如圖甲所示．此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），直到指針指向分度標(biāo)尺的中央；

（3）用調(diào)好的天平稱量石塊的質(zhì)量，當(dāng)天平再次平衡時(shí)，右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖乙所示，則石塊的質(zhì)量是24g；
（4）用繩拴好石塊放入裝有適量水的量筒中，如圖丙所示，則石塊的體積是10cm³；通過(guò)計(jì)算可知石塊的密度為2.4g/cm³．
（5）若先測(cè)體積再測(cè)質(zhì)量，則測(cè)出的石塊密度會(huì)偏大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）測(cè)固體（不溶于水）的密度原理是ρ=$\frac{m}{V}$，用天平測(cè)出質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測(cè)出體積V，代入公式即可算出密度．
（2）根據(jù)指針能判斷橫梁哪端下沉，調(diào)節(jié)平衡螺母來(lái)調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡．
（3）根據(jù)砝碼和游碼對(duì)應(yīng)的刻度值計(jì)算物體的質(zhì)量．
（4）讀出物體浸沒(méi)水前后水面到達(dá)刻度，求出物體的體積根據(jù)密度公式計(jì)算物體的密度．
（5）若先測(cè)體積，由于石塊上會(huì)沾有水而導(dǎo)致測(cè)得的質(zhì)量偏大，據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$測(cè)得的密度情況．

解答 解：（1）在測(cè)量固體的密度時(shí)應(yīng)先稱量待測(cè)物體的質(zhì)量，再測(cè)量待測(cè)物體的體積（防止水對(duì)物體質(zhì)量大小的影響），所以測(cè)量順序應(yīng)為：A、B、E、D、C．
（2）如圖，指針偏向分度盤的左側(cè)，說(shuō)明橫梁的左端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)，所以平衡螺母向右移動(dòng)．
（3）游碼對(duì)應(yīng)的刻度值是4g．
物體的質(zhì)量=砝碼的質(zhì)量+游碼對(duì)應(yīng)的刻度值=20g+4g=24g．
（4）物體的體積=V-V'=60ml-50ml=10ml=10cm³．
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{24g}{10c{m}^{3}}$=2.4g/cm³=2.4×10³kg/m³．
（5）若先測(cè)體積，由于石塊上會(huì)沾有水而導(dǎo)致測(cè)得的質(zhì)量偏大，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可得，測(cè)得的密度偏大．
故答案為：（1）D、C；（2）右；（3）24；（4）10；2.4；（5）大．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體密度是初中物理主要實(shí)驗(yàn)之一，要求知道原理、熟練掌握天平的調(diào)節(jié)、量筒的使用等，本題屬于基礎(chǔ)題．