Question

（2012?黃岡模擬）在測(cè)量小塑料塊的密度的實(shí)驗(yàn)中，小明和小影只找到一架天平（附砝碼），沒有量筒，他思考了一段時(shí)間后終于想出了辦法．

（1）如圖甲所示，小明在使用天平過(guò)程中的錯(cuò)誤是：

調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡前，未將游碼移至零刻度線

．
（2）小明糾正錯(cuò)誤后調(diào)平天平，按照以下步驟繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．
①將小燒杯裝半杯水，放在左盤中，稱出它的質(zhì)量為100克；
②將小塑料塊放入小燒杯的水中，浮在水面上，天平平衡時(shí)右盤中所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則小塑料塊的質(zhì)量為

18.2

g．
③用細(xì)針緩慢地將小塑料塊按入小燒杯的水中，不動(dòng)（小塑料塊未觸底），小影加減砝碼，調(diào)平天平，砝碼和游碼表示的質(zhì)量和為120克． 則小塑料塊受到的浮力為

0.2N

，體積為

2×10^-5m³

，密度是

0.91×10³

kg/m³．

Answer 1

分析：（1）天平使用之前要進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平時(shí)游碼要移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，再根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)平衡螺母，“指針左偏右旋螺母，指針右偏左旋螺母”．
（2）①天平平衡時(shí)，左盤物體的質(zhì)量等于右盤砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)的刻度值，注意標(biāo)尺的分度值；
②小塑料塊在水中受到重力、壓力、浮力的作用，浮力等于重力和壓力的和，也就是小塑料塊按入水中水對(duì)水增加的壓力；這個(gè)壓力等于前后兩次增加的砝碼和游碼的重力．
③浮力的表達(dá)式F_浮=ρ_水gV，據(jù)此求出塑料塊的體積V，再根據(jù)ρ=

m

V

計(jì)算出塑料塊的密度．

解答：解：（1）天平使用之前要進(jìn)行調(diào)平，調(diào)平之前，游碼要移到標(biāo)尺左端的零刻度線處；
故答案為：調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡前，未將游碼移至零刻度線．
（2）①小塑料塊放入小燒杯的水中，天平平衡時(shí)左盤物體的質(zhì)量為100g+10g+5g+3.2g=118.2g，原來(lái)燒杯和水的質(zhì)量為100g，因此小塑料塊的質(zhì)量m=118.2g-100g=18.2g．
②用細(xì)針緩慢地將小塑料塊按入小燒杯的水中，增加的砝碼和游碼的質(zhì)量為120g-100g=20g，增加的壓力等于增加的重力△G=△mg=0.02kg×10N/kg=0.2N，
因此塑料塊受到的浮力F_浮=0.2N．
③由阿基米德原理F_浮=ρ_水gV，所以塑料塊的體積V=

F浮

ρ水g

=

0.2N

1×103kg/m3×10N/kg

=2×10^-5m³，
∴塑料塊的密度：ρ=

m

V

=

0.0182kg

2×10-5m3

=0.91×10³kg/m³
故答案為：②18.2；③0.2N；2×10^-5m³；0.91×10³．

點(diǎn)評(píng)：本題實(shí)驗(yàn)中由于沒有量筒，不能直接側(cè)臉?biāo)芰蠅K的體積，因此采用了測(cè)量浮力利用浮力求體積的方式，本題的難點(diǎn)在于塑料塊浮力的得出，有一定的難度．