Question

7．小剛家新房子裝修時，窗戶上鋪上一種叫人造石的材料，小剛很好奇，這是一種什么物質呢？他拿了一塊角料到學校和同學們一起測量了一下該人造石的密度．他先將托盤天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平平衡．
（1）小剛按圖甲所示的方法測人造石的質量，請指出操作中的兩個錯誤：
 ①用手直接拿砝碼②物體與砝碼的位置放反了
（2）糾正錯誤后繼續(xù)實驗，當盤中所加砝碼和游碼位置如圖乙所示時，天平平衡，則此人造石的質量為23.4 g；
（3）小剛在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該人造石放入前后的情況如圖丙所示，則人造石的體積是10 mL；
（4）根據(jù)以上數(shù)據(jù)，計算出該人造石的密度為2.34×10³ kg/m³；
（5）若小剛在測量水的體積時如圖丁進行讀數(shù)，其余讀數(shù)均正確，他所測金屬塊的密度將偏大．

Answer 1

分析 （1）天平使用前要調(diào)節(jié)平衡，使用時觀察量程分度值，潮濕的物品不能直接放到稱盤中，砝碼要用鑷子夾取，物體放到左盤里砝碼放到右盤．
（2）石子的質量由砝碼的質量和游碼所對的刻度值之各讀出．
（3）石子的體積由量筒中水的體積和放入石子后的總體積算出；
（4）利用密度公式求得石子的密度．
（5）先用量筒測小石塊的體積，再用天平測小石塊的質量，這樣石塊上附有水，使得測量出的質量不準確，據(jù)此分析密度變化．

解答 解；（1）①天平使用時，要使用鑷子向盤中加減砝碼，不能用手直接拿放；②同時物體要放在左盤，砝碼要放在右盤，位置不能放錯盤．
（2）砝碼的質量為20g，游砝所對的刻度值為3.4g，則石子的質量m=20g+3.4g=23.4g．
（3）量筒中水的體積為30cm³，放入石子后的總體積為40cm³，則石子的體積V=40cm³-30cm³=10cm³．
（4）石子的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{23.4g}{10c{m}^{3}}$=2.34g/cm³=2.34×10³kg/m³；
（5）先用量筒測小石塊的體積，再用天平測小石塊的質量，小石塊的體積測量準確，但這樣石塊上附有水，使得測量出的質量變大，由ρ=$\frac{m}{V}$可知測量的密度變大．
故答案為：（1）用手直接拿砝碼；物體與砝碼的位置放反了；
（2）23.4；    
（3）10；    
（4）2.34×10³；
（5）大．

點評 此題考查用天平測固體的密度的探究實驗，對整個實驗過程有所了解，對密度的公式要學會運用；測量固體密度的基本程序是先測出固體的質量，然后再測量體積．