Question

（2013?南安市質(zhì)檢）小剛用托盤(pán)天平和量筒，做測(cè)定巖石密度的實(shí)驗(yàn)：
（1）如圖圖（a）所示，是對(duì)天平進(jìn)行橫梁平衡調(diào)節(jié)時(shí)指針的指示情況，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向

右

移（填“左”或“右”）．
（2）測(cè)量巖石質(zhì)量時(shí)，天平右盤(pán)放50g、20g、5g砝碼各一個(gè)，天平平衡時(shí)，游碼的位置如圖（b）所示，那么巖石的質(zhì)量是

77.4

g．
（3）用量筒和水測(cè)量巖石的體積時(shí)，情況如圖圖（c）所示，則巖石的體積為

20

cm³．
（4）最后計(jì)算出巖石的密度為

3.87

g/cm³
（5）實(shí)驗(yàn)中小剛發(fā)現(xiàn)自己桌上量筒被打碎了，思考了一會(huì)兒后，他利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯繼續(xù)測(cè)量鹽水的密度，操作過(guò)程如下：
①用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量m₀；
②用天平測(cè)出燒杯和裝滿水的質(zhì)量m₁；
③用天平測(cè)出燒杯和裝滿鹽水的質(zhì)量m₂．
請(qǐng)你根據(jù)他測(cè)得的物理量計(jì)算出鹽水的密度表達(dá)式ρ=

(m2-m0)ρ水

m1-m0

（用字母表示）

Answer 1

分析：（1）天平使用前調(diào)節(jié)平衡時(shí)，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母；
在稱(chēng)量過(guò)程中，按“從大到小”的順序向右盤(pán)中添加砝碼，如果最小的砝碼放到右盤(pán)后，橫梁右側(cè)下沉，則應(yīng)取下最小的砝碼，然后向右移動(dòng)游碼；
（2）天平在讀數(shù)時(shí)，注意標(biāo)尺上的分度值，再將砝碼質(zhì)量與游碼示數(shù)相加即為巖石的質(zhì)量；
（3）量筒在讀數(shù)時(shí)應(yīng)讀取凹液面的最低處，并利用兩次量筒的示數(shù)差求出巖石的體積；
（4）將所測(cè)數(shù)據(jù)代入密度公式ρ=

m

V

可求出巖石的密度．
（5）①燒杯中裝入足量的水，測(cè)出此時(shí)水的質(zhì)量；
②將水倒出拿出，向燒杯中加鹽水至之剛才標(biāo)記的位置，測(cè)得此時(shí)的鹽水的質(zhì)量；
根據(jù)V=

m

ρ

可計(jì)算出水的體積；也就是鹽水的體積；
③利用ρ=

m

V

計(jì)算石塊密度．

解答：解：（1）在調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí)，由圖可知，指針偏向分度盤(pán)的左邊，說(shuō)明橫梁左測(cè)下沉，應(yīng)把平衡螺母向右移動(dòng)；
（2）圖中天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，巖石的質(zhì)量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g；
（3）圖中巖石和水的總體積V_總=40cm³；
巖石的體積V=V_總-V_水=40cm³-20cm³=20cm³；
（4）巖石的密度：
ρ=

m

V

=

77.4g

20cm3

=3.87g/cm³=3.87×10³kg/m³．
（5）水的質(zhì)量m_水=m₁-m₀；鹽水的質(zhì)量m=m₂-m₀；
水的體積V_水=

m1-m0

ρ水

水的體積和鹽水的體積相等；
所以鹽水的密度ρ=

m

V

=

m2-m0

m1-m0 ρ水

=

(m2-m0)ρ水

m1-m0

；
故答案為：右；77.4；20；3.87；

(m2-m0)ρ水

m1-m0

．

點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室測(cè)固體和液體密度的基本實(shí)驗(yàn)方法，主要考查了天平量筒的使用規(guī)則與讀數(shù)方法，以及利用密度的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算等，難度不大，但非常重要．有一個(gè)小的易錯(cuò)點(diǎn)，就是最后的問(wèn)題中密度的單位要注意換算．