Question

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(chēng)量標(biāo)尺左端的零刻度線，若發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)情況（如下圖甲)所示，應(yīng)將天平的平衡螺母向 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)量和游碼的位置如上圖（乙）所示，小礦石的質(zhì)量m= g；用量筒測(cè)量小礦石的體積如上圖（丙）所示，小礦石的體積V= ㎝3；小礦石的密度ρ= kg/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，她采用如下圖所示的實(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 ，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 g／cm3。

⑥采用這種方法測(cè)出的小石塊密度比真實(shí)值 。（選填“偏大”、“偏小”）

Answer 1

（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水剛好到達(dá)標(biāo)記處 2.6 偏小

【解析】

試題分析：（1）觀察圖甲可見(jiàn)指針偏向中央刻度線右側(cè)，說(shuō)明右側(cè)偏重，故應(yīng)將平衡螺母向左側(cè)調(diào)整；（2）小礦石的質(zhì)量等于右盤(pán)中砝碼的總質(zhì)量與游碼所指刻度值之和，m=50g+10g+2.0g=62.0g；觀察圖丙可得小礦石的體積為V=80ml-60ml=20ml=20cm3；小礦石的密度為；（3）小英實(shí)驗(yàn)中采用等效替代的方法用與小礦石體積相同的水代替小礦石，測(cè)出水的質(zhì)量，利用水的密度已知可計(jì)算出水的體積即為小礦石的體積，所以往燒杯中加水時(shí)，要加到水剛好到達(dá)標(biāo)記處；由題意知所加水的質(zhì)量為m水=142g-122g=20g，，觀圖可得礦石的質(zhì)量為m石=50g+2.0g=52.0g，礦石的密度為，由于將礦石從燒杯中拿走時(shí)會(huì)帶走一些水，所以實(shí)際添加的水的體積大于礦石的體積，故計(jì)算出的礦石的密度偏小。答案：（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水剛好到達(dá)標(biāo)記處 2.6 偏小

考點(diǎn)：天平平衡調(diào)節(jié)；天平讀數(shù)方法；量筒使用方法；密度定義式應(yīng)用；實(shí)驗(yàn)方法確定；實(shí)驗(yàn)誤差分析。