Question

有下列器材和物品：①天平（含砝碼）、②彈簧測力計、③量筒、④刻度尺、⑤燒杯、⑥細線（質量、體積忽略不計）、⑦水（已知水的密度ρ_水）、⑧長方體小礦石．
巖巖同學測小礦石的密度，主要實驗步驟是：
A．用量筒測出小礦石的體積為5ml；
B．將小礦石從水中取出，立即放在已調節平衡的天平盤上，加減砝碼和游碼，測出小礦石的質量為12.5g．
（1）在調節天平時，發現指針偏向分度盤的右側（如圖所示），此時應將平衡螺母向

 

（選填“左”或“右”）端調；依據巖巖的數據，小礦石密度ρ_石=

 

g/cm³，請你評估：這一實驗過程測算出的密度結果將

 

（選填“偏大”、“偏小”或“準確”），原因是

 

．
（2）請利用上述部分器材設計出另一種測小礦石密度的方法．（寫一種即可）
A．選擇的實驗器材是：

 

（填器材前面的序號）．
B．主要的實驗步驟：
C．小礦石密度的最終表達式：

 

．

Answer 1

分析：調節天平平衡時，指針偏轉方向與平衡螺母調節方向相反．小礦石的密度由小礦石的質量和體積，根據公式ρ=

m

v

可求出．先測小礦石的體積，再測質量時，小礦石上粘有水質量會變大，使密度會變大．
測小礦石的密度除了用天平和量筒測量外，對規則的固體還可用天平和刻度尺測量．

解答：解：（1）調節天平時，指針偏向分度盤的右側，說明右側的質量大了，平衡螺母如果向右調節，相當于向右盤里增加砝碼．因此平衡螺母要向左調節．小礦石的質量是12.5g，體積是5cm³，由公式ρ=

m

v

可求出ρ=

12.5g

5cm3

=2.5g/cm3．按照上述實驗步驟，先測小礦石的體積，體積值是一定的．再測小礦石的質量時，小礦石上由于粘有水，沒被擦掉會使質量變大．在體積一定時，質量變大，密度也會變大．
故答案為：左；2.5；偏大；礦石粘水質量偏大．
（2）A．選擇的實驗器材是：①④⑧
B．主要的實驗步驟：
①用天平測出長方體小礦石的質量m．
②用刻度尺分別測出小礦石的長、寬、高的長度分別為a、b、c，則體積v=abc
C．小礦石密度表達式：ρ_石=

m

abc

．

點評：此題考查規則固體的密度測量，要對天平的使用和用量筒測量固體體積非常熟練．同時也考查了其它測量方法，培養了學生的分析推理能力．