Question

4．同學(xué)們在實驗室里測某種小礦石的密度，選用天平、量筒、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作：
A．將小礦石用細線系好后慢慢地放人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游碼直至橫梁平衡；
E．在量筒中倒人適量的水并記下水的體積．
（1）正確的實驗操作順序是CBDEA．（只填字母序號）
（2）在調(diào)節(jié)天平時，發(fā)現(xiàn)指針位置如圖甲所示，此時應(yīng)將平衡螺母向左 （選填“左”或“右”）調(diào)．

（3）用調(diào)節(jié)好的天平稱小礦石的質(zhì)量．天平平衡時，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=3.1×10³kg/m³．
（4）實驗中，由于小英同學(xué)不小心把量筒打碎了，但實驗室里已沒有量筒了，老師就給她增加了一個溢水杯．現(xiàn)請你幫她想辦法測出小礦石的體積，寫出簡要的實驗步驟．

Answer 1

分析 （1）測量大于水的固體的密度的步驟：
把天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度．
調(diào)節(jié)天平橫梁的平衡螺母，使指針指到分度盤的中央位置．
把固體放在天平的左盤，往天平的右盤增加砝碼或移動游碼，使天平的橫梁重新平衡．
量筒中倒入適量的水，記下水的體積．
把固體浸沒在水中，記下水和固體的總體積，求出固體的體積．
整理器材．
（2）調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時，指針指向分度盤的右側(cè)說明天平的右端下沉，平衡螺母向相反的方向移動．
（3）小礦石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值．
小礦石的體積等于小礦石浸沒水中前后量筒中水面對應(yīng)的刻度值的差．
知道小礦石的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出小礦石的密度．
（4）現(xiàn)在沒有量筒，要使物體的體積等于物體浸沒溢水杯時，物體排開水的體積，測量出物體排開水的質(zhì)量即可．

解答 解：（1）測固體密度時，應(yīng)先測量質(zhì)量，然后測量體積，結(jié)合天平的使用方法，可得到正確的操作步驟如下：
C．把天平放在水平桌面上；
B．把游碼放在標(biāo)尺的零刻度線上，調(diào)節(jié)橫梁上的螺母，使橫梁平衡；
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡，并記錄；
E．在量筒中倒入適量的水并記下水的體積；
A．將小礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總的體積．
所以，正確的實驗操作順序是CBDEA；
（2）指針指向分度盤的右側(cè)，說明天平的右端下沉，平衡螺母應(yīng)向左移動．
（3）小礦石的質(zhì)量：m=50g+10g+2g=62g．
小礦石的體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
小礦石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm³=3.1×10³kg/m³．
（4）小礦石的體積等于它浸沒在水中時排開的水的體積，利用溢水杯和燒杯，收集小礦石浸沒水中時溢出的水，并測出質(zhì)量，計算出溢出水的體積．
故實驗步驟：①用調(diào)節(jié)好的天平測量空燒杯的質(zhì)量m₁，
②將溢水杯盛滿水，細線系好礦石，浸沒入溢水杯中，用小燒杯收集溢出的水；
③用天平測量燒杯和溢出水的總質(zhì)量m₂．
故答案為：（1）CBDEA；（2）左；（3）3.1×10³；
（4）實驗步驟：①用調(diào)節(jié)好的天平測量空燒杯的質(zhì)量m₁，
②將溢水杯盛滿水，細線系好礦石，浸沒入溢水杯中，用小燒杯收集溢出的水；
③用天平測量燒杯和溢出水的總質(zhì)量m₂．

點評 對于實驗步驟排序的問題，首先要明確實驗的正確步驟，無數(shù)排序步驟的繁與間，都要按照正確步驟排列．
測固體密度，在初中物理中是重要內(nèi)容，學(xué)習(xí)中必須掌握！