Question

5．某同學(xué)利用托盤天平，水和燒杯測量一個不規(guī)則小石塊的密度．

（1）將天平放在 水平桌面上，用鑷子將標(biāo)尺上的游碼移到零刻度處，然后調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使橫梁水平平衡．
（2）將 小石塊放在左盤中，往右盤增加砝碼，當(dāng)在右盤加上最小的砝碼后發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，接下來操作是應(yīng)用鑷子取走最小的砝碼后，再向右移動游碼，直到天平平衡．
（3）最終天平平衡后，右盤砝碼和標(biāo)尺游碼如圖乙，則小石塊的質(zhì)量為78.4g．
（4）如圖丙所示，a．往燒杯加適量的水，將石塊浸沒，在燒杯上記下水位的標(biāo)記，b．取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為200g．c．再往燒杯中加水知道標(biāo)記處測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為220g，則測得小石塊的密度為3.92×10³kg/m³．

Answer 1

分析 按照天平的基本操作要求先調(diào)節(jié)、再測量，讀數(shù)時應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加．
在沒有量筒或物體太大無法放入量筒中時，可利用本題中圖丙的方法來測量其體積．石塊的排水體積就是石塊的體積，排水體積可通過求排水質(zhì)量和水的密度求出，排水質(zhì)量則是圖中b、c兩次的質(zhì)量之差．

解答 解：（1）天平放好后，應(yīng)先將游碼移至標(biāo)尺的零刻線處，然后調(diào)節(jié)移動平衡螺母使天平平衡；
（2）由圖甲知，加上最小的砝碼后，右盤質(zhì)量大，接下來應(yīng)用鑷子取走最小的砝碼后，再向右移動游碼，直到天平平衡；
（3）由圖乙中天平的示數(shù)：m=50g+20g+5g+3.4g=78.4g；
（4）在如圖丙所示的方法中，取出了石塊，再將水補充到原來的標(biāo)記處，這樣增加的水的體積就是石塊的體積，
小石塊的體積：V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{220g-200g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³
小石塊的密度：ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{78.4g}{20c{m}^{3}}$=3.92g/cm³=3.92×10³kg/m³
故答案為：（1）平衡螺母；（2）用鑷子取走最小的砝碼后，再向右移動游碼，直到天平平衡；（3）78.4；（4）3.92×10³．

點評 本題主要考查了天平的調(diào)節(jié)及使用方法，同時還提供了一種利用等效替代求固體體積的方法，很好的一道實驗題．