Question

在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，赵鑫同学设计的实验步骤是：①在量筒中倒入适量的水，液面示数为V₁；②把矿石浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V₂；③用天平测出矿石的质量为m；④计算出矿石的密度．
（1）为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是______．（填数字代号）
（2）用已调好的天平测矿石的质量，当天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图所示，则矿石的质量______g，若所测得矿石的体积是20cm³，矿石的密度为______kg/m³．
（3）实验中，由于小英同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了一个溢水杯．现请你帮她想办法测出小矿石的体积，写出简要的实验步骤．

Answer

（1）据密度公式ρ=知，须先测物体的质量和体积后，才能计算物质密度；首先用天平测出矿石的质量；然后在量筒倒入适量水，测出水的体积V1，再把矿石浸没在水中，测出水和矿石的总体积V2，两次的差就是矿石的体积，最后利用密度公式，求出矿石的密度．
（2）用天平测物体质量时，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．如图所示，游码的分度值是0.2g．
根据密度公式ρ=，已知矿石的质量、体积，就能求出矿石的体积．
（3）小矿石的体积等于它浸没在水中时排开的水的体积，利用溢水杯和烧杯，收集小矿石浸没水中时溢出的水，并测出质量计算出溢出水的体积．
【解析】
（1）测小矿石的密度应先将天平放好调平，测出小矿石的质量m，再在量筒中倒入适量的水，读出体积为V1，然后将小矿石放入量筒，读出液面对应的体积V2，矿石的体积V=V2-V1，然后根据密度公式，求出矿石的密度；
故答案为：③①②④；
（2）根据天平的读数方法，矿石的质量=砝码质量+游码对应的刻度值，因分度值为0.2g，如图所示，砝码的质量为50g+20g+10g=80g；游码对应的刻度值为3.4g，
即m矿=80g+3.4g=83.4g．
根据密度公式ρ=，已知矿石质量m矿=83.4g，V矿=20cm3
∴ρ矿==4.17g∕cm3=4.17×103kg∕m3；
故答案为：84.4；4.17×103；
（3）测出小烧杯的质量m1，将石块浸没在盛满水的溢水杯中，用烧杯收集溢出的水，测出烧杯与溢出水的总质量m2，则溢出水的质量m排=m2-m1，小矿石的体积V=V排==；
故答案为：①用天平测出小烧杯的质量m1，
②将小矿石慢慢浸没盛满水的溢水杯中，同时用烧杯收集从溢水杯中溢出的水；
③用天平测出溢出的水和烧杯的总质量m2，
④利用V石=V排=得出小矿石的体积．