Question

13．同學(xué)們?cè)趯?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：
A．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
B．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．將小礦石放在左盤(pán)中，在右盤(pán)中增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁平衡．
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
（1）正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是C、B、D、E、A（只填字母序號(hào)）．
（2）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（選填“左”或“右”）．
（3）用調(diào)節(jié)好的天平稱小礦石的質(zhì)量．天平平衡時(shí)，放在右盤(pán)中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示；量筒量出小礦石的體積如圖丙所示，由此可知，小礦石的密度ρ=3.1×10³kg/m³．
（4）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，老師就給她增加了一個(gè)溢水杯．現(xiàn)請(qǐng)你幫她想辦法測(cè)出小礦石的體積，寫(xiě)出簡(jiǎn)要的實(shí)驗(yàn)步驟．

Answer 1

分析 （1）測(cè)量大于水的固體的密度的步驟：
把天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度．
調(diào)節(jié)天平橫梁的平衡螺母，使指針指到分度盤(pán)的中央位置．
把固體放在天平的左盤(pán)，往天平的右盤(pán)增加砝碼或移動(dòng)游碼，使天平的橫梁重新平衡．
量筒中倒入適量的水，記下水的體積．
把固體浸沒(méi)在水中，記下水和固體的總體積，求出固體的體積．
整理器材．
（2）調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時(shí)，指針指向分度盤(pán)的右側(cè)說(shuō)明天平的右端下沉，平衡螺母向相反的方向移動(dòng)．
（3）小礦石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
小礦石的體積等于小礦石浸沒(méi)水中前后量筒中水面對(duì)應(yīng)的刻度值的差．
知道小礦石的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出小礦石的密度．
（4）小礦石的體積等于它浸沒(méi)在水中時(shí)排開(kāi)的水的體積，利用溢水杯和燒杯，收集小礦石浸沒(méi)水中時(shí)溢出的水，并測(cè)出質(zhì)量計(jì)算出溢出水的體積．

解答 解：（1）經(jīng)分析測(cè)量小礦石的密度的步驟為：
C．把天平放在水平桌面上．
B．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡．
D．將小礦石放在左盤(pán)中，在右盤(pán)中增減砝碼并移動(dòng)游碼直至橫梁平衡．
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積．
A．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
（2）指針指向分度盤(pán)的右側(cè)說(shuō)明天平的右端下沉，平衡螺母向左移動(dòng)．
（3）小礦石的質(zhì)量：m=50g+10g+2g=62g．
小礦石的體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
小礦石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（4）測(cè)出小燒杯的質(zhì)量m₁，將石塊浸沒(méi)在盛滿水的溢水杯中，用燒杯收集溢出的水，測(cè)出燒杯與溢出水的總質(zhì)量m₂，則溢出水的質(zhì)量m_排=m₂-m₁，小礦石的體積V=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
故答案為：
（1）C、B、D、E、A；
（2）左；
（3）3.1×10³；
（4）①用天平測(cè)出小燒杯的質(zhì)量m₁，
②將小礦石慢慢浸沒(méi)盛滿水的溢水杯中，同時(shí)用燒杯收集從溢水杯中溢出的水；
③用天平測(cè)出溢出的水和燒杯的總質(zhì)量m₂，
④利用V_石=V_排=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$得出小礦石的體積．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了天平的使用、固體密度的測(cè)量的基本方法，屬于基礎(chǔ)題．但要牢記測(cè)固體密度的基本方法：用天平測(cè)固體質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測(cè)體積V，用公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算密度．注意密度公式的單位容易出錯(cuò)．