Question

為了探索測量固體密度的方法，小明做了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼調(diào)到標(biāo)尺的零刻線處，此時(shí)，指針位置如圖A所示，則應(yīng)把橫梁上的平衡螺母向

左

調(diào)，橫梁才能平衡．當(dāng)天平調(diào)平后，小明正確測出了礦石的質(zhì)量，他所用的砝碼及游碼在標(biāo)尺的位置如圖B所示，則礦石的質(zhì)量是

78.8g

．
（2）為了測出礦石的體積，小明的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
a．測出燒杯的質(zhì)量m₀；
b．在燒杯中裝適量的水，測出總質(zhì)量m₁；
c．將礦石放入燒杯的水中，把橡皮筋套在燒杯上與水面相平為標(biāo)記；
d．取出礦石，再向燒杯中倒水，使水面與橡皮筋相平，再測出總質(zhì)量m₂．
以上測礦石體積的步驟中

a

是可以省略的（填代號(hào)）
（3）測得礦石密度的表達(dá)式為ρ_石=

m石

m2-m1

×ρ_水

．（礦石質(zhì)量用m_石表示、水密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析：（1）天平橫梁的調(diào)節(jié)方法是：平衡螺母向上翹的一端調(diào)節(jié)；讀取天平的示數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加；
（2）在沒有量筒的情況下測礦石的密度，其難點(diǎn)在于測量礦石的體積，這里要用到等效替代的方法，通過其排水體積來得出礦石體積，應(yīng)從這一角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟．向燒杯中所添加水的體積就是礦石的體積，根據(jù)公式ρ=

m

V

求出水的體積就是礦石的體積．

解答：解：（1）如圖A所示，橫梁左端上翹，平衡螺母應(yīng)當(dāng)向左調(diào)節(jié)；
圖B中礦石的質(zhì)量m_石=50g+20g+5g+3.8g=78.8g；
（2）采用等效替代的方法，通過礦石排開水的體積來得出礦石體積，即向燒杯中所添加水的體積就是礦石的體積，通過所加水的質(zhì)量求出所加水的體積，就是礦石的體積．因此沒有必要測量燒杯的質(zhì)量，步驟a是多余的；
（3）取出礦石后，向燒杯中倒水的質(zhì)量m_水=m₂-m₁，
礦石的體積就是加入水的體積：
V_石=V_水=

m水

ρ水

=

m2-m1

ρ水

，
礦石的密度：
ρ_石=

m石

V石

=

m石

m2-m1 ρ水

=

m石

m2-m1

×ρ_水．
故答案為：（1）左；78.8g；（2）a；（3）

m石

m2-m1

×ρ_水．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了天平的使用和讀數(shù)，密度公式的計(jì)算，都是我們應(yīng)該掌握的基本知識(shí)點(diǎn)．通過本題重點(diǎn)學(xué)習(xí)的還是等效替代法的運(yùn)用，適用于在沒有量筒的情況下測量固體的體積，需要我們認(rèn)真領(lǐng)會(huì)．