Question

11．小紅物理學(xué)習(xí)小組在“測(cè)量物質(zhì)的密度”的實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：天平、小石塊、燒杯、水、細(xì)線等，她的實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)將游碼移至零刻度線處，若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（填“左”或“右”），直至天平平衡．
（2）用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m₁．
（3）如圖甲所示，將燒杯中裝入適量的水，置于天平上，平衡時(shí)的讀數(shù)為m₂．
（4）如圖乙所示，接著用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢）．
（5）若水的密度為ρ_水，則石塊排開水的質(zhì)量為m₃-m₂，石塊的體積為$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$．
（6）石塊的密度表達(dá)式為ρ_石=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$．
（7）此實(shí)驗(yàn)過程中若將（3）（4）順序?qū)�換，則所測(cè)密度的誤差是偏小．

Answer 1

分析 （1）將天平放在水平臺(tái)上后，將游碼移至左端的零刻線，指針偏右說明左盤高，平衡螺母向左調(diào)；
（5）用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），排開水的質(zhì)量為（3）（4）質(zhì)量之差，利用排開水的體積即為石塊的體積，結(jié)合密度公式求出體積；
（6）利用密度公式表達(dá)石塊的密度；
（7）若對(duì)換步驟順序，從排開水的體積變化入手分析測(cè)量體積變化，分析密度變化．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)將游碼移至零刻度線處，若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，直至天平平衡；
（5）用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），排開水的質(zhì)量為m_排=m₃-m₂；若水的密度為ρ_水，石塊的體積為V_石=V_排=$\frac{{m}_{排}}{ρ}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$．
（6）石塊的密度為ρ石塊=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$
（7）此實(shí)驗(yàn)過程中若將（3）（4）順序?qū)�換，則所測(cè)水與燒杯的質(zhì)量m2變小，因?yàn)樘岢鍪瘔K時(shí)會(huì)有水帶出，則所測(cè)排開水的體積變大，因此測(cè)得的石塊的體積變大，故測(cè)量石塊的密度偏�。�
故答案為：（1）零刻度線；左；
（5）m₃-m₂；$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$．
（6）$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$；
（7）�。�

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，天平的調(diào)解、利用轉(zhuǎn)換思維求體積是重點(diǎn)與難點(diǎn)．