Question

1．小紅物理學(xué)習(xí)小組在“測(cè)量物質(zhì)的密度”的實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：天平、小石塊、燒杯、水、細(xì)線等，她的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)將游碼移至零刻度處，若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)（填“左”或“右”）
（2）用天平測(cè)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(shí)的讀數(shù)為m₂；
（4）如圖乙所示，接著用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒(méi)在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不接觸杯壁和杯底，水不外溢）；
（5）石塊的密度表達(dá)式為ρ_石=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$；
（6）次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若將（3）（4）順序?qū)�換，則所測(cè)密度的誤差是偏小．

Answer 1

分析 （1）天平的調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)先將游碼調(diào)回零刻度處，再根據(jù)指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)來(lái)調(diào)節(jié)橫梁的平衡；
（5）用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒(méi)在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃，排開(kāi)水的質(zhì)量為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(dá)石塊的密度；
（6）若對(duì)換步驟順序，從排開(kāi)水的體積變化入手分析測(cè)量體積變化，分析密度變化．

解答 解：
（1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，應(yīng)將游碼移至零刻度處，若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)；
（5）用細(xì)線將石塊拴住，使之完全浸沒(méi)在上述燒杯的水中，天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m₃（此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端，石塊不觸杯壁和杯底，水不外溢），
石塊排開(kāi)水的質(zhì)量為：m_排=m₃-m₂，
若水的密度為ρ_水，則石塊的體積為：
V_石=V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$，
石塊的密度：ρ_石=$\frac{{m}_{1}}{{V}_{石}}$=$\frac{{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$，
（6）此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若將（3）（4）順序?qū)�換，由于提出石塊時(shí)會(huì)帶出一部分水，則所測(cè)水與燒杯的總質(zhì)量m₂變小，所以所測(cè)排開(kāi)水的體積變大，測(cè)得石塊的體積變大，故所測(cè)石塊的密度偏小．
故答案為：（1）零刻度；左；（6）$\frac{{m}_{1}{ρ}_{水}}{{m}_{3}-{m}_{2}}$；（7）�。�

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查學(xué)生對(duì)于測(cè)量密度實(shí)驗(yàn)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(diǎn)與難點(diǎn)．