Question

19．小明利用一個(gè)燒杯、天平和水（密度記為ρ_水），測出了一塊不規(guī)則小石塊的密度．
（1）使用的天平已經(jīng)調(diào)節(jié)平衡，測量小石塊的質(zhì)量時(shí)，指針偏向分度盤中央紅線的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)用鑷子把最小的砝碼從右盤取出，然后移動游碼；
（2）用天平測量小石塊的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤中的砝碼和標(biāo)尺上的游碼如圖1所示，則小石塊的質(zhì)量m=
66.4g；
（3）如圖2所示：
A．往燒杯中加入適量的水，把小石塊浸沒，在水面位置做上標(biāo)記；
B．取出小石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為m₁；
C．往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平，再測出此時(shí)燒杯和水的總質(zhì)量為m₂．
用本題中使用的物理量符號表示石塊的體積，其表達(dá)式為V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；石塊密度的表達(dá)式為ρ_石=$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$．
（4）用此方法測得的密度值將偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）原因：取出石塊時(shí)，石塊上帶走一部分水，要達(dá)到標(biāo)記處，增加的水的體積大于石塊的體積，石塊體積的測量值偏大，質(zhì)量是準(zhǔn)確的，密度偏�。�

Answer 1

分析 （1）天平指針偏向分度盤的右側(cè)，說明右盤砝碼質(zhì)量過大，應(yīng)卻出右盤質(zhì)量最小的砝碼，然后移動天平橫梁標(biāo)尺上的游碼，使天平平衡；
（2）讀數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加．
（3）在沒有量筒或物體太大無法放入量筒中時(shí)，可利用本題中的方法來測量其體積．石塊的排水體積就是石塊的體積，排水體積可通過求排水質(zhì)量和水的密度求出，排水質(zhì)量則是圖中B、C兩次的質(zhì)量之差．
（4）石塊的質(zhì)量測量是準(zhǔn)確的，石塊從水中取出后，帶走一部分的水，使增加水的體積稍大于石塊的體積，求出石塊的密度偏�。�

解答 解：（1）砝碼盒中最小的砝碼放入右盤后，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的右側(cè)，接下來正確的操作步驟是：
用鑷子把最小的砝碼從右盤取出，然后移動游碼，直到天平再次平衡為止；
（2）小石塊的質(zhì)量m=50g+10g+5g+1.4g=66.4g，
（3）在如圖所示的方法中，取出了石塊，再將水補(bǔ)充到原來的標(biāo)記處，這樣增加的水的體積就是石塊的體積；
（4）取出石塊時(shí)，石塊上帶走一部分水，要達(dá)到標(biāo)記處，增加的水的體積大于石塊的體積，石塊體積的測量值偏大，質(zhì)量是準(zhǔn)確的，密度偏�。�
石塊的體積V=V_排=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，石塊密度的表達(dá)式為ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$；
故答案為：（1）用鑷子把最小的砝碼從右盤取出，然后移動游碼；
（2）66.4；
（3）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；$\frac{m{ρ}_{水}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$；
（4）偏��；取出石塊時(shí)，石塊上帶走一部分水，要達(dá)到標(biāo)記處，增加的水的體積大于石塊的體積，石塊體積的測量值偏大，質(zhì)量是準(zhǔn)確的，密度偏小

點(diǎn)評 本題中既考查了天平的基本調(diào)節(jié)使用方法，同時(shí)還為我們提供了一種利用等效替代求固體體積的方法，特別適用于在沒有量筒或物體大于量筒口徑時(shí)使用，值得我們學(xué)習(xí)．