Question

9．（1）①小明在用天平和量筒測量一小塊大理石密度的實(shí)驗(yàn)過程中：

使用托盤天平前要對天平進(jìn)行調(diào)節(jié)，步驟如下：
A．組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
B．把游碼置于標(biāo)尺左端的零刻度線處；
C．調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡．
②實(shí)驗(yàn)過程：
用調(diào)好的天平測大理石的質(zhì)量，當(dāng)右盤中所加砝碼和游碼位置如圖甲所示時(shí)，天平平衡，則此大理石的質(zhì)量是43.2g．在量筒內(nèi)裝有一定量的水，該大理石放入前、后的情況如圖乙所示，則大理石的體積是15m³，此大理石的密度是2.88×10³kg/m³．
③大理石放在水中時(shí)會吸水，由此判斷，用此測量方法測得的密度值與它的真實(shí)值相比偏大（填“偏大”“偏小”或“一樣大”）．
（2）小強(qiáng)用測力計(jì)等器材測量另一塊石灰石的密度，請將下面實(shí)驗(yàn)步驟中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整，
①如圖甲所示，用測力計(jì)測出該石灰石在空氣中的重力G=2.5N；
②將該石灰石浸沒在水中靜止時(shí)，如圖乙所示，測力計(jì)的示數(shù)F=1.5N；
③根據(jù)密度公式算出該石灰石的密度ρ=2.5×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）①天平的使用：組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；把游碼置于標(biāo)尺左端的零刻度線處；調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
②用天平測物體質(zhì)量時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對刻度；根據(jù)量筒的讀數(shù)方法（視線要與液面的底部相平），讀出小石塊和水的總體積V₂，小石塊的體積V=V₂-V₁，根據(jù)密度的計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$求出大理石的密度．
③因?yàn)闇y量大理石用的是排水法，而大理石放在水中時(shí)會吸水，會影響體積的測量值，據(jù)此分析．
（2）②弄清楚彈簧測力計(jì)的分度值，根據(jù)指針指示來讀數(shù)；
③根據(jù)F_浮=G-F_拉求出浮力，再根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排求出石灰石的體積；
根據(jù)G=mg求出質(zhì)量，再根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出石灰石的密度．

解答 解：（1）①天平的使用：
組裝好天平，把天平放在水平工作臺面上；
把游碼置于標(biāo)尺左端的零刻度線處；
②調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
根據(jù)天平的讀數(shù)方法，小石塊的質(zhì)量m=砝碼質(zhì)量+游碼對應(yīng)刻度值=20g+20g+3.2g=43.2g；
根據(jù)量筒的讀數(shù)方法，量筒小石塊和水的總體積V₂=45ml，
小石塊的體積V=V₂-V₁=45ml-30ml=15ml=15cm³．
小石塊（大理石）的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{43.2g}{15c{m}^{3}}$=2.8g∕cm³=2.8×10³kg∕m³；
（2）②圖乙中彈簧測力計(jì)的分度值為0.1N，彈簧測力計(jì)的拉力F_拉=1.5N；
③石灰石受的浮力：F_浮=G-F_拉=2.5N-1.5N=1N，
根據(jù)F_浮=ρ_水gV_排可得，石灰石的體積：
V′=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10^-4m³；
石灰石的質(zhì)量：
m′=$\frac{G}{g}$=$\frac{2.5N}{10N/kg}$=0.25kg，
石灰石的密度：
ρ′=$\frac{m′}{V′}$=$\frac{0.25kg}{1×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=2.5×10³kg/m³．
③大理石放在水中時(shí)會吸水，使得測量時(shí)小石塊和水的總體積V₂減小，而小石塊的體積V=V₂-V₁，從而使得小石塊的測量值偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知密度測量值偏大．
故答案為：（1）①水平；零刻度線；②43.2；15；2.88×10³；③偏大；（2）②1.5； ③2.5×10³．

點(diǎn)評 （1）測固體密度的基本方法：是①用天平測出固體的質(zhì)量m；②在量筒中倒入適量水，讀出體積為V₁； ③將固體浸沒在量筒的水中，讀出液面刻度讀數(shù)為V₂；所測固體的密度表達(dá)式為：ρ=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$，學(xué)習(xí)中必須掌握這一方法．
（2）此題主要考查的是學(xué)生對彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、浮力、重力、密度的計(jì)算公式的理解和掌握，難度不大．