Question

（2013?南安市質檢）小剛用托盤天平和量筒，做測定巖石密度的實驗：
（1）如圖圖（a）所示，是對天平進行橫梁平衡調節時指針的指示情況，此時應將平衡螺母向

右

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

77.4

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

20

cm³．
（4）最后計算出巖石的密度為

3.87

g/cm³
（5）實驗中小剛發現自己桌上量筒被打碎了，思考了一會兒后，他利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯繼續測量鹽水的密度，操作過程如下：
①用天平測出燒杯的質量m₀；
②用天平測出燒杯和裝滿水的質量m₁；
③用天平測出燒杯和裝滿鹽水的質量m₂．
請你根據他測得的物理量計算出鹽水的密度表達式ρ=

(m2-m0)ρ水

m1-m0

（用字母表示）

Answer 1

分析：（1）天平使用前調節平衡時，要調節平衡螺母，規則是“右偏左調，左偏右調”，即指針向右偏就向左調平衡螺母，指針向左偏就向右調平衡螺母；
在稱量過程中，按“從大到小”的順序向右盤中添加砝碼，如果最小的砝碼放到右盤后，橫梁右側下沉，則應取下最小的砝碼，然后向右移動游碼；
（2）天平在讀數時，注意標尺上的分度值，再將砝碼質量與游碼示數相加即為巖石的質量；
（3）量筒在讀數時應讀取凹液面的最低處，并利用兩次量筒的示數差求出巖石的體積；
（4）將所測數據代入密度公式ρ=

m

V

可求出巖石的密度．
（5）①燒杯中裝入足量的水，測出此時水的質量；
②將水倒出拿出，向燒杯中加鹽水至之剛才標記的位置，測得此時的鹽水的質量；
根據V=

m

ρ

可計算出水的體積；也就是鹽水的體積；
③利用ρ=

m

V

計算石塊密度．

解答：解：（1）在調節橫梁平衡時，由圖可知，指針偏向分度盤的左邊，說明橫梁左測下沉，應把平衡螺母向右移動；
（2）圖中天平標尺的分度值為0.2g，巖石的質量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）水的質量m_水=m₁-m₀；鹽水的質量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

．

點評：本實驗是實驗室測固體和液體密度的基本實驗方法，主要考查了天平量筒的使用規則與讀數方法，以及利用密度的公式進行簡單的計算等，難度不大，但非常重要．有一個小的易錯點，就是最后的問題中密度的單位要注意換算．