Question

19．在今年的區(qū)初中畢業(yè)生實驗操作考査中，張平和小敏兩位同學(xué)抽考到的題目都是利用天平和量筒來測定小石塊的密度，張平按要求進(jìn)行了如下的實驗．

（1）把托盤天平放在水平臺上，將標(biāo)尺上的游碼移到零刻線處，調(diào)節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平橫梁平衡．
（2）由圖1甲可知，小石塊的體積是20cm³；由圖1乙可知，小石塊的質(zhì)量是52g；小石塊的密度ρ=2.6×10³kg/m³．
（3）小敏同學(xué)分到的石塊體積較大，放不進(jìn)量筒，他利用燒杯和天平按圖2所示方法也測出了石塊的體積．操作如下：A、往燒杯中加入適量的水，把石塊浸沒，在水面到達(dá)的位置做上標(biāo)記：B、取出石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；C、往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為179g．D、計算出石塊的體積為57cm³．
（4）圖2步驟中加一個測量可以直接測量出石塊的密度，這個步驟是：測出此時燒杯、石塊和水的總質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用：
把天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度；
調(diào)節(jié)天平的平衡螺母使天平的橫梁平衡；
物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；
物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值．
（2）物體的體積等于物體浸沒水前后，水面對應(yīng)刻度值的差，根據(jù)密度公式求出物體的密度．
（3）較大石塊的體積等于石塊排開水的體積，求出石塊排開水的質(zhì)量，求出石塊排開水的體積，即石塊的體積．
（4）要測量出石塊的密度，需要測量出石塊的質(zhì)量，據(jù)此分析．

解答 解：（1）把托盤天平放在水平臺上，將標(biāo)尺上的游碼移到零刻度線處，調(diào)節(jié)天平右端的平衡螺母，使天平平衡．
（2）小石塊的體積：V=80nl-60ml=20ml=20cm³，
小石塊的質(zhì)量：m=50g+2g=52g，
小石塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（3）石塊體積較大，放不進(jìn)量筒，利用燒杯和天平測出了石塊的體積：
A、往燒杯中加入適量的水，把石塊浸沒，在水面到達(dá)的位置做上標(biāo)記；
B、取出石塊，測得燒杯和水的總質(zhì)量為122g；
C、往燒杯中加水，直到水面與標(biāo)記相平，再測出此時燒杯和水的總質(zhì)量為179g．
D、石塊排開水的體積：V=V_水═$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{179g-122g}{1.0g/c{m}^{3}}$=57cm³．
（4）在步驟“A、往燒杯中加入適量的水，把石塊浸沒”后面加上“測出此時燒杯、石塊和水的總質(zhì)量”
然后減去“燒杯和水的總質(zhì)量”即為石塊的質(zhì)量，已經(jīng)求得石塊排開水的體積：V=V_水，再利用密度公式可直接求得石塊的密度．
故答案為：（1）零刻線；（2）20；52；2.6×10³；（3）水面與標(biāo)記相平；57；（4）測出此時燒杯、石塊和水的總質(zhì)量．

點評 對于固體體積比較大的固體，用等效替代的方法測量較大石塊的體積，石塊的體積等于石塊排開水的體積，這是解決本題的關(guān)鍵．