Question

12．小明在用天平和量筒測量礦石的實驗中：

（1）在調(diào)節(jié)天平時，把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻度線處時，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲，此時應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）天平調(diào)節(jié)平衡后，把礦石放在天平的左盤，向右盤加入砝碼并移動游碼，天平重新平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則礦石的質(zhì)量是62g．
（3）用量筒測出礦石的體積如圖丙所示，則礦石的體積是20cm³，礦石的密度為3.1g/cm³．
（4）另一同學(xué)想測鹽水密度，為此他利用試驗臺上的彈簧測力計、空飲料瓶、水、細線等物品進行測量，其操作步驟：
①用彈簧測力計測出空飲料瓶的重力G₀；
②在空飲料瓶中裝滿水，用彈簧測力計測出瓶和水的總重力G₁，則水的體積為$\frac{{G}_{1}-{G}_{0}}{{ρ}_{水}g}$；
③在空飲料瓶中裝滿鹽水（說出具體方法），用彈簧測力計測出的總重力G₂；
④計算鹽水密度ρ=$\frac{{G}_{2}-{G}_{0}}{{G}_{1}-{G}_{0}}$ρ_水（用測出的物理量和ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）天平使用前的調(diào)節(jié)：若指針左偏，向右調(diào)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處；
（2）用天平測出礦石質(zhì)量，根據(jù)排水法用量筒測出礦石體積，利用ρ=$\frac{m}{V}$求石塊的密度；
（3）利用題目中所方法測鹽水密度，遇到的關(guān)鍵困難是要解決如何測鹽水的體積，這里是借助了水來進行等效替代．因此，按照這一思路結(jié)合密度的公式可完成本實驗．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時，指針偏向分度盤的右側(cè)，此時應(yīng)該將右邊的平衡螺母向左移動，直到指針指在分度盤的中央；
（2）從甲圖讀出石塊的質(zhì)量：m=60g+2g=62g，
（3）從乙圖讀出石塊的體積：V=80mL-60mL=20mL=20cm³，
石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³；
（4）②水的體積V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{\frac{{G}_{水}}{g}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{1}-{G}_{0}}{{ρ}_{水}g}$，
③為了測出與水同體積的鹽水，還需用這只瓶子再裝滿鹽水進行測量，具體操作為：在空飲料瓶中裝滿鹽水，用彈簧測力計測出瓶和鹽水的總重力G₂；
④鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{G}_{2}-{G}_{0}}{g}}{\frac{{G}_{1}-{G}_{0}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{2}-{G}_{0}}{{G}_{1}-{G}_{0}}$ρ_水．
故答案為：（1）平衡螺母；左；（2）62；（3）20；3.1；（4）$\frac{{G}_{1}-{G}_{0}}{{ρ}_{水}g}$；在空飲料瓶中裝滿鹽水； $\frac{{G}_{2}-{G}_{0}}{{G}_{1}-{G}_{0}}$ρ_水．

點評 本題考查天平的使用、量筒的讀數(shù)、密度的計算，屬于基礎(chǔ)題．難點是在沒有天平，量筒的情況利用替代法測量密度．