Question

16．同學們在實驗室測量某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細線和水，進行如下的實驗操作：

A、在量筒中倒入適量的水，記下水的體積；將小礦石用細線系好后，慢慢地浸沒在水中，記下小礦石和水的總體積．
B、把天平放在水平桌面上，把游碼移到標尺左端的零刻度線處，調節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁平衡．
C、將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼，直至橫梁恢復平衡．
（1）為了減少實驗誤差，最佳的實驗操作順序是：BCA．（填寫字母）
（2）在調節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖所示，此時應將平衡螺母向左調．（選填“左”或“右”）
（3）用調節(jié)好的天平稱量小礦石的質量，天平平衡時，右盤中砝碼的質量和游碼的位置如圖所示，用量筒測量小礦石的體積如圖所示，由此可以算出小礦石的密度為ρ=2.6g/cm³．
（4）量筒不小心被打碎了，老師說只用天平還能測量出陳醋的密度．某組同學添加了兩個完全相同的燒杯和適量的水，設計了如下實驗步驟，請你補充完整：
①調節(jié)好天平，用天平測出空燒杯質量為m₀；
②將一個燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量為m₁；
③用另一個燒杯裝滿陳醋，用天平測出燒杯和陳醋的總質量為m₂；
④根據測得的物理量求出了該陳醋的密度p．
（5）針對（4）中的實驗設計進行評估討論后，同學發(fā)現(xiàn)該實驗設計存在不足之處是：在操作過程中，燒杯裝滿液體，易灑出，不方便操作．
（6）整理實驗器材時發(fā)現(xiàn)，天平的左盤有一個缺角，則測量結果仍然準確．（選填“偏大”“偏小”或“仍然準確”）．

Answer 1

分析 （1）測固體的密度要先用天平測固體的質量，再根據排水法用量筒測出固體的體積；
（2）天平調節(jié)平衡的原則是“左偏右調，右偏左調”，指針指在分讀盤中央左側，將平衡螺母向右調節(jié)，指在左側，平衡螺母向右調節(jié)；
（3）小礦石的質量m等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值，小礦石的體積V等于量筒液面體積之差，用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算小礦石的密度；
（4）只有天平，沒有量筒，可以利用等體積的水和陳醋，稱量水和陳醋的質量，根據體積相等列出等式求出陳醋的密度．
（6）左盤有一個缺角，調節(jié)平衡螺母時，使天平兩盤質量相等，不影響測量結果．

解答 解：（1）為了減少實驗誤差，最佳的實驗操作順序是
B、把天平放在水平桌面上，把游碼移到標尺左端的零刻度處，調節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁平衡．
C、將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼，直至橫梁恢復平衡．
A、在量筒中倒入適量的水，記下水的體積；將小礦石用細線系好后，慢慢地浸沒在水中，記下小礦石和水的總體積．
（2）圖示指針指在刻度盤中央右側，向右偏應該將游碼向左調節(jié)；
（3）小礦石的質量m=50g+2g=52g，體積V=80cm³-60cm³=20cm³，
小礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³；
（4）不小心將量筒打碎了，用天平也能測量出陳醋的密度：
①調好天平，用天平測出空燒杯質量為m₀．
②將一個燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量為m₁．
則水的質量m_水=m₁-m₀，
由ρ=$\frac{m}{V}$可求得，水的體積V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，
③用另一個燒杯裝滿陳醋，用天平測出燒杯和陳醋的總質量為m₂．
則水的質量m_陳醋=m₂-m₀，燒杯內水的體積等于陳醋的體積，
④根據測得的物理量求出了該陳醋的密度p．
（6）天平的左盤有一個缺角，調節(jié)平衡螺母后，左右兩盤質量相等，測量物體質量時，左右兩盤質量也相等，不影響測量結果；即小明所測的密度值仍然準確．
故答案為：（1）BCA；（2）左；（3）2.6；（4）燒杯和陳醋的總質量；（6）仍然準確．

點評 （1）掌握天平的正確使用和注意事項．
（2）測量固體密度的實驗是初中物理重要的實驗，從天平的使用、物體質量的測量、體積的測量、密度的計算等方面進行考查．
（3）當缺少量筒時，采用等效代替的方法測量物體的體積是比較常用的方法．