Question

13．如圖所示是小悅同學(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：

A．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．
B．把天平放在水平桌面上．
C．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．將小礦石用細(xì)線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
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BCAED （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擺動(dòng)，此時(shí)應(yīng)將右邊的平衡螺母向左調(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，由于小悅同學(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)步驟及其密度的表達(dá)式．$\frac{m}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．

Answer 1

分析 （1）測(cè)固體的密度是公式ρ=$\frac{m}{V}$的典型應(yīng)用，需要用天平測(cè)出固體的質(zhì)量，用量筒測(cè)出固體的體積；
（2）天平橫梁類(lèi)似于“蹺蹺板”，指針指向刻度盤(pán)中央哪側(cè)，哪側(cè)的盤(pán)就較低；
（3）天平的分度值為0.2g，小礦石質(zhì)量m等于砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值，
量筒的分度值為4ml，小礦石體積V等于量筒的液面的兩次讀數(shù)之差，
用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出小礦石的密度．
（4）在學(xué)習(xí)了密度的知識(shí)后，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$得V=$\frac{m}{ρ}$，若知道水的質(zhì)量，則可以知道水的體積．可以根據(jù)石塊排開(kāi)水的質(zhì)量計(jì)算出排開(kāi)水的體積，從而得知小石塊的體積．

解答 解：（1）測(cè)固體密度的基本方法是：將天平放到水平桌面上，將游碼撥到零刻度線，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測(cè)出固體的體積V，代入公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．
因此正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是BCAED；
（2）指針指向刻度盤(pán)右側(cè)，右盤(pán)較低；此時(shí)應(yīng)將右邊的平衡螺母向左調(diào)，
（3）①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）①用天平測(cè)出礦石的質(zhì)量m，
②用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁；
③在溢水杯中裝滿水，將小礦石慢慢浸沒(méi)在溢水杯中，用天平測(cè)出溢出的水和燒杯的總的質(zhì)量m₂；
④則V=V_水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．小礦石的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{m}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：（1）BCAED；（2）左；（3）3.1×10³；（4）$\frac{m}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體密度的基本方法是：用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測(cè)出固體的體積V，代入公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度，在具體問(wèn)題中，要能找出不必要的步驟，能排列正確的實(shí)驗(yàn)步驟，能正確讀出質(zhì)量、體積數(shù)值，用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．