Question

19．小英同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里測(cè)某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細(xì)線、燒杯和水，進(jìn)行了如下的實(shí)驗(yàn)操作：
（1）首先把天平放在水平的桌面上，然后將游碼移至稱量標(biāo)尺左端的零刻度線，若發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)情況（如圖1）所示，應(yīng)將天平的平衡螺母向左調(diào)（選填“右”或“左”），直至指針對(duì)準(zhǔn)分度標(biāo)尺的中央刻度線．

（2）用已調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量小礦石的質(zhì)量，當(dāng)天平平衡時(shí)，右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量和游碼的位置如圖2所示，小礦石的質(zhì)量m=62g；用量筒測(cè)量小礦石的體積如圖3所示，小礦石的體積V=20cm³；小礦石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（3）實(shí)驗(yàn)中，由于小英同學(xué)不小心把量筒打碎了，但實(shí)驗(yàn)室里已沒(méi)有量筒了，她想再測(cè)另一塊不規(guī)則小石塊的密度，老師就給她增加了一個(gè)燒杯，她采用如圖所示的實(shí)驗(yàn)方法：
①先用天平測(cè)量小石塊的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤(pán)中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼如圖4所示．
②如圖5所示，往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒(méi)，在水面到達(dá)的位置做上標(biāo)記；
③取出小石塊，測(cè)得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；
④往燒杯中加水，直到水面剛好到達(dá)標(biāo)記處，再測(cè)出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為142g．
⑤先計(jì)算出小石塊的體積，再用密度公式計(jì)算出小石塊的密度為2.6g/cm³．
⑥采用這種方法測(cè)出的小石塊密度比真實(shí)值偏�。�（選填“偏大”、“偏小”）

Answer 1

分析 （1）天平的調(diào)節(jié)原則是：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)，先快后慢；
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度，
礦石體積V=V₂-V₁，用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$，計(jì)算出礦石的密度．
（3）掌握替代法測(cè)體積的方法，往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平．砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)之和是天平所測(cè)物體的質(zhì)量．石塊的體積等于排開(kāi)水的體積，根據(jù)V=V_水=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算出小礦石的體積；由密度公式的變形公式求出物體的體積；根據(jù)密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$求出石塊的密度．分析測(cè)量過(guò)程中所測(cè)質(zhì)量、體積的誤差，根據(jù)公式得出結(jié)論

解答 解：（1）根據(jù)天平的調(diào)節(jié)和使用方法，據(jù)圖知，指針右偏，平衡螺母應(yīng)向左移；
（2）①根據(jù)天平的讀數(shù)方法，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度，即m=50g+10g+2g=62g；
②用排水法測(cè)量小石塊的體積，讀取石塊的體積時(shí)，視線與液面（凹液面的底部）相平．
先測(cè)量量筒水的體積V₁=60cm³，然后測(cè)量石塊和水的總體積V₂=80cm³，V_石=V₂-V₁=80cm³-60cm³=20cm³；
③小礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（3）標(biāo)尺上的分度值是0.2g，游碼左側(cè)與2g刻度線對(duì)齊，因此小石塊的質(zhì)量是50g+2g=52g；
往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平，再測(cè)出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為142g；
由密度公式：ρ=$\frac{m}{V}$可知，石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{142g-122g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³；
小石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³；
把石塊從水中取出時(shí)，石塊上沾有部分水，測(cè)得B燒杯中水的體積偏小，導(dǎo)致所測(cè)水的體積偏大，在質(zhì)量準(zhǔn)確的情況下，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可判斷測(cè)得的石塊密度偏�。�
故答案為：（1）左；（2）62；20；3.1×10³；（3）④水面剛好到達(dá)標(biāo)記處；⑤26；⑥偏�。�

點(diǎn)評(píng) 此題是“測(cè)量固體的密度”的實(shí)驗(yàn)，考查了天平、量筒的使用和讀數(shù)及密度的計(jì)算，注意密度單位的換算，同時(shí)考查了測(cè)量誤差的分析，關(guān)鍵是分析出所測(cè)質(zhì)量、體積的誤差大�。�