Question

17．小明是一名天文愛好者，他淘到一小塊“隕石”，但它的真實性難以確認(rèn)．小明對這塊“隕石”的密度進行了測量：
1．他把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)使天平平衡，然后將“隕石”放在左盤中，在右盤中增減砝碼，當(dāng)加入最小砝碼時，發(fā)現(xiàn)指針指在盤中央刻度線如圖所示，他接下來的操作是取下最小砝碼，移動游碼直到橫梁平衡．
2．小明查閱資料發(fā)現(xiàn)“隕石”有吸水性，為了測定其體積，進行了下列操作：
（1）用調(diào)好的天平測出隕石的質(zhì)量m₁
（2）將適量的水倒入量筒中，讀出水面對應(yīng)的示數(shù) V₁；
（3）將隕石浸沒在裝有水的量筒中，過段時間后，讀出水面對應(yīng)的示數(shù)V₂；
（4）將隕石從量筒中取出，直接用調(diào)好的天平測出其質(zhì)量m₂
下表示小明沒有填寫完整的數(shù)據(jù)記錄表，請根據(jù)下圖的讀書將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整．

物理量	m1/g	V1/cm3	V2/cm3	m2/g	隕石密度ρ/g•cm-3
測量值	62	40		72

3指出小明操作中的不規(guī)范之處：“隕石”直接放入水中，由于“隕石”吸水導(dǎo)致水和隕石的總體積變�。�

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；
（2）看清標(biāo)尺的分度值，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量+游碼的示數(shù)；
（3）根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$分析小明操作中的不規(guī)范之處．

解答 解：1、把天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)使天平平衡，然后將“隕石”放在左盤中，在右盤中增減砝碼，當(dāng)加入最小砝碼時，發(fā)現(xiàn)指針指在盤中央刻度線如圖所示，他接下來的操作是取下最小砝碼，移動游碼直到橫梁平衡；
2、（1）天平平衡后，砝碼質(zhì)量和游碼對應(yīng)刻度如圖乙所示，則“隕石”的質(zhì)量為50g+10g+2g=62g；
（2）（3）小明查閱資料發(fā)現(xiàn)“隕石”有吸水性，經(jīng)思考后，他先將“隕石”放入盛水的燒杯中足夠長時間，再取出來擦干表面的水，放入盛有40ml水的量筒中，
隕石從量筒中取出吸收水的體積，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，V吸水=$\frac{{m}_{吸水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{72g-62g}{1g/c{m}^{3}}$=10cm³；
水面升高至如圖丙所示60ml，隕石的體積為：60ml+10ml-40ml=30ml=30cm³，
（4）密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{30c{m}^{3}}$=2.06g/cm³；
（5）“隕石”直接放入水中，由于“隕石”吸水導(dǎo)致水和隕石的總體積變小；所以會使隕石的體積偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知他這樣做的目的可以避免因“隕石”吸水而使其密度測量值偏大．
故答案為：
1、取下最小砝碼，移動游碼，使橫梁平衡；
2、60；2.06；
“隕石”直接放入水中，由于“隕石”吸水導(dǎo)致水和隕石的總體積變�。�

點評 此題考查學(xué)生對于密度測量實驗的理解和掌握，實驗中注意天平的調(diào)節(jié)和讀數(shù)，以及實驗誤差的分析．