Question

小英同学在实验室里测某种小矿石的密度,选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水,进行了如下的实验操作：

(1)首先把天平放在水平的桌面上，然后将游码移至称量标尺左端的零刻度线，若发现指针的偏转情况（如下图甲)所示，应将天平的平衡螺母向      调（选填“右”或“左”），直至指针对准分度标尺的中央刻度线。

(2)用已调节好的天平测量小矿石的质量，当天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码的位置如上图（乙）所示，小矿石的质量m=            g；用量筒测量小矿石的体积如上图（丙）所示，小矿石的体积V=        ㎝³；小矿石的密度ρ=            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，她想再测另一块不规则小石块的密度，老师就给她增加了一个烧杯，她采用如下图所示的实验方法:

①先用天平测量小石块的质量，天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图4所示。

②如图5所示，往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；

③取出小石块，测得烧杯和水的总质量为122g；

④往烧杯中加水，直到                     ，再测出此时烧杯和水的总质量为142g。

⑤先计算出小石块的体积，再用密度公式计算出小石块的密度为      g／cm³。

⑥采用这种方法测出的小石块密度比真实值         。（选填“偏大”、“偏小”）

Answer

（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水刚好到达标记处 2.6 偏小

【解析】

试题分析：（1）观察图甲可见指针偏向中央刻度线右侧，说明右侧偏重，故应将平衡螺母向左侧调整；（2）小矿石的质量等于右盘中砝码的总质量与游码所指刻度值之和，m=50g+10g+2.0g=62.0g；观察图丙可得小矿石的体积为V=80ml-60ml=20ml=20cm3；小矿石的密度为；（3）小英实验中采用等效替代的方法用与小矿石体积相同的水代替小矿石，测出水的质量，利用水的密度已知可计算出水的体积即为小矿石的体积，所以往烧杯中加水时，要加到水刚好到达标记处；由题意知所加水的质量为m水=142g-122g=20g，，观图可得矿石的质量为m石=50g+2.0g=52.0g，矿石的密度为，由于将矿石从烧杯中拿走时会带走一些水，所以实际添加的水的体积大于矿石的体积，故计算出的矿石的密度偏小。答案：（1）左 （2）62.0 20 3.1×103 （3）水刚好到达标记处 2.6 偏小

考点：天平平衡调节；天平读数方法；量筒使用方法；密度定义式应用；实验方法确定；实验误差分析。