Question

在“測(cè)量小石塊的密度”的探究課上，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)．
（1）首先拿出托盤(pán)天平放在水平桌面上，并將游碼移到零刻度線上后，發(fā)現(xiàn)如圖甲所示情況．他應(yīng)采取的措施是

向右調(diào)節(jié)平衡螺母直至指針指在分度盤(pán)的中線處

；

（2）天平調(diào)節(jié)平衡后，小明按圖乙所示的方法來(lái)稱(chēng)量物體的質(zhì)量，小江立即對(duì)小明說(shuō)：“你操作時(shí)至少犯了兩個(gè)錯(cuò)誤．”小江所說(shuō)的兩個(gè)錯(cuò)誤是：
①

手直接拿砝碼

；
②

物體和砝碼的位置放反了

．
（3）小明改正錯(cuò)誤后，稱(chēng)量中天平再次平衡后，所用砝碼和游碼位置如圖丙所示，所稱(chēng)量物體的質(zhì)量

47.4

g．
（4）然后用一細(xì)棉線系住小石塊，放入盛有水的量筒中，如圖丁所示，然后取出小石塊，此時(shí)量筒中水的體積是10mL，則小石塊的體積為

20

cm³．
（5）利用密度公式計(jì)算出小石塊的密度是

2.37×10³

kg/m³．該小組測(cè)算得的密度值

偏小

（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析：（1）天平使用前必須進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)要做到放--放在水平臺(tái)上，撥--將游碼撥到零刻度線，調(diào)--調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；
天平的調(diào)節(jié)原則是：相對(duì)于指針，平衡螺母“左偏右調(diào)”、“右偏左調(diào)”；
（2）測(cè)量物體質(zhì)量過(guò)程中，注意左物右碼，且用鑷子加減砝碼；
（3）被測(cè)物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度之和，讀數(shù)時(shí)注意標(biāo)尺的分度值；
（4）水和石塊的總體積與水的體積之差便等于石塊的體積；
（5）根據(jù)公式ρ=

m

V

計(jì)算出石塊的密度；根據(jù)（4）的測(cè)量過(guò)程，分析質(zhì)量和體積的測(cè)量誤差，從而可分析出密度的測(cè)量誤差．

解答：解：
（1）由圖甲知，現(xiàn)在指針左偏，所以應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)，直到指針指在分讀盤(pán)的中央；
（2）由圖乙知，物體放在了右盤(pán)，砝碼放在了左盤(pán)；
在加減砝碼時(shí)，用手拿取，未用鑷子；
（3）由圖丙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，所以小石塊的質(zhì)量m=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（4）由圖丁知，量筒中水和石塊的總體積為30cm³，所以石塊的體積為V=30cm³-10cm³=20cm³；
（5）石塊的密度為ρ=

m

V

=

47.4g

20cm3

=2.37g/cm³=2.37×10³kg/m³；
由于將小石塊由量筒中取出時(shí)，石塊上會(huì)沾有水，所測(cè)石塊的體積會(huì)偏大，根據(jù)ρ=

m

V

，所測(cè)密度會(huì)偏�。�
故答案為：（1）向右調(diào)節(jié)平衡螺母直至指針指在分度盤(pán)的中線處；（2）①手直接拿砝碼；②物體和砝碼的位置放反了；（3）47.4；（4）20；（5）2.37×10³；偏�。�

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查了天平的使用方法，天平是物理學(xué)中最基本的測(cè)量工具，在使用天平稱(chēng)量物質(zhì)質(zhì)量時(shí)要嚴(yán)格按照天平的使用規(guī)則，天平平衡的調(diào)節(jié)在稱(chēng)量物質(zhì)的前后有不同的方法，需要同學(xué)們特別注意．
（2）本題的解題關(guān)鍵是熟悉測(cè)量固體密度的基本實(shí)驗(yàn)程序，注意在密度公式的計(jì)算時(shí)，單位的轉(zhuǎn)化容易出錯(cuò)．