Question

18．物理學習小組在“測量物質(zhì)的密度”的實驗中，所用器材有：天平、小石塊、燒杯、水、細線等，實驗過程如下：

（1）調(diào)節(jié)天平平衡時，調(diào)節(jié)天平平衡時，應(yīng)將游碼移至零刻度線處，若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（填“左”或“右”），直至天平平衡．
（2）用天平測出石塊的質(zhì)量m₁．
（3）如圖甲所示，將燒杯中裝入適量的水，置于天平上，平衡時的讀數(shù)為m₂．
（4）如圖乙所示，接著用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數(shù)為m₃（此時手向上拉住細線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢）．
（5）若水的密度為ρ_水，石塊的密度表達式為ρ_石=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$．
（6）此實驗過程中若將（3）（4）順序?qū)�換，則所測密度的誤差是偏�。�

Answer 1

分析 （1）天平的使用過程是這樣的：將天平放在水平桌面上，先將游碼歸零，而后調(diào)節(jié)橫梁右端的平衡螺母使得天平平衡，將被測物體放進左盤中，向右盤中加減砝碼，同時移動游碼，使得天平再次平衡，將天平右盤中所有砝碼的質(zhì)量與游碼所對應(yīng)的示數(shù)相加即為待測物體的質(zhì)量；調(diào)節(jié)天平時，應(yīng)將平衡螺母向指針偏轉(zhuǎn)的對側(cè)移動；
（5）用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數(shù)為m₃（此時手向上拉住細線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），排開水的質(zhì)量為（3）、（4）質(zhì)量之差，利用排開水的體積即為石塊的體積，結(jié)合密度公式求出體積；利用密度公式表達石塊的密度；
（6）若對換步驟順序，從排開水的體積變化入手分析測量體積變化，分析密度變化．

解答 解：（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平橫梁平衡；若指針偏向右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左移；
（5）用細線將石塊拴住，使之完全浸沒在上述燒杯的水中，天平平衡時的讀數(shù)為m₃（此時手向上拉住細線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），排開水的質(zhì)量為m_排=m₃-m₂；
若水的密度為ρ_水，石塊的體積：V_石=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
石塊的密度：ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$；
（6）此實驗過程中若將（3）（4）順序?qū)�換，因為提出石塊時會有水帶出，所以測得水與燒杯的總質(zhì)量m₂偏小，則所測排開水的體積偏大，因此測得石塊的體積偏大，故測得石塊的密度偏�。�
故答案為：（1）零刻度線；左；（5）$\frac{{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{2}}{ρ}_{水}$；（6）�。�

點評 此題主要考查學生對于測量密度實驗的理解和掌握，天平的調(diào)解、利用轉(zhuǎn)換思維求體積是重點與難點．