Question

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．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動(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

CBDEA

（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=

3.1×10³

kg/m³．

（4）實(shí)驗(yàn)中，由于小華同學(xué)不小心把量筒打碎了，但實(shí)驗(yàn)室里已沒(méi)有量筒了，老師就給她增加了彈簧測(cè)力計(jì)，小華進(jìn)行了如下操作，間接測(cè)出小礦石的密度，請(qǐng)你把下面實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：（水的密度用ρ_水表示）
A．將小礦石用細(xì)線系好掛在彈簧測(cè)力計(jì)掛鉤上，記錄小礦石的重為G
B．用彈簧測(cè)力計(jì)吊著小礦石，將小礦石

浸沒(méi)

在裝有水的燒杯中，記錄這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F
C．根據(jù)以上記錄，寫出小礦石密度的表達(dá)式：ρ_石=

G

G-F

×ρ_水

．

Answer 1

分析：先調(diào)節(jié)天平平衡，再測(cè)物體質(zhì)量，用量筒測(cè)出物體的體積，從而算出密度．用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出重力，根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，再利用阿基米德原理算出物體的體積，從而算出密度．

解答：解：（1測(cè)固體密度應(yīng)先測(cè)質(zhì)量再測(cè)體積，所以測(cè)小礦石的密度正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是CBDEA．
（2）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針右偏，所以應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)．
（3）由圖乙知礦石的質(zhì)量為m=50g+10g+2g=62克、由圖丙知礦石體積為V=80mL-60mL=20mL=20cm³，則利用密度公式求得礦石的密度為ρ=

m

V

=

62g

20cm3

=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³；
（4）要讓礦石的體積和排開水的體積相等，必須讓礦石完全浸沒(méi)在水中；
礦石在水中受到的浮力F_浮=G-F=ρ_水gV_排，
礦石的體積V=V_排=

F浮

ρ水g

=

G-F

ρ水g

，
∵G=mg
∴礦石的質(zhì)量m=

G

g

，
所以礦石的密度ρ_石=

m

V

=

G g

G-F ρ水g

=

G

G-F

×ρ_水．
故答案為：（1）CBDEA；（2）左；（3）3.1×10³kg/m³；（4）浸沒(méi)；

G

G-F

×ρ_水．

點(diǎn)評(píng)：本題重點(diǎn)考查固體密度的測(cè)量以及應(yīng)用阿基米德原理解決問(wèn)題．