Question

【題目】王銳同學在實驗室測量物質的密度：

（1）使用托盤天平之前，應將天平放在水平桌面上，再將游碼置于標尺左端的零刻度線處．若發現指針指在分度盤中央的右側，這時應將橫梁右端的平衡螺母向 旋動．

（2）測一塊巖石的密度，甲圖和乙圖分別為測巖石質量和測量巖石體積的示意圖（虛線處為液面）．將實驗測量的數據填入表格，并計算出巖石的密度．

巖石的質量m（g）	量筒內水的體積V1（cm3）	放入巖石后水面達到的高度V2（cm3）	巖石的體積V（cm3）	巖石的密度ρ（kg/m3）

（3）王銳同學想測花生油的密度，但只有天平（帶砝碼），一個小空瓶，足量水，少量花生油（不夠裝滿一小瓶），一只彩筆，而沒有量筒．他思考后按照自己設計的實驗步驟進行了測量，測量內容及結果如圖丙所示．

a．請按照圖丙的順序寫出對應的實驗步驟：

第一步： ；

第二步： ；

第三步： ．

b．利用上述測量出的物理量和題中的已知量寫出計算ρ油的表達式 ．

Answer 1

【答案】（1）左；

（2）

巖石的質量m（g）	量筒內水的體積V1（cm3）	放入巖石后水面達到的高度V2（cm3）	巖石的體積V（cm3）	巖石的密度ρ（kg/m3）
143.6	100	150	50	2.9×103

（3）用天平測出空瓶的質量m1；用天平測出瓶裝滿水后的總質量m2；用天平測出瓶裝滿花生油后的總質量m3；ρ水．

【解析】

試題分析：（1）把天平放在水平桌面上，并將游碼移至標尺左端零刻度線處；調節平天時應向指針偏轉的對側移動平衡螺母；

（2）天平的分度值是0.2g，巖石質量m為砝碼質量加游碼對應的刻度值；量筒的分度值為5ml，應平視液面讀數；巖石體積V為量筒兩次液面體積讀數之差．用公式ρ=，將有關數值代入算出巖石密度；

（3）在此題中，根據題目中給出的實驗器材，結合實驗原理可知，由于沒有量筒，此題的難點在于如何測量液體的體積．根據圖示的步驟可知，它是利用同一容器裝不同的液體，液體的體積相同，即利用水的體積來代換花生油的體積．

解：（1）把天平放在水平桌面上，并將游碼移至標尺左端零刻度線處；圖中指針偏右，說明右側質量大，應將平衡螺母向左調節；

（2）巖石的質量m=100g+20g+20g+3.4g=143.6g，量筒內水的體積為V1=100ml，

放入石塊后體積為V2=150ml，石塊體積V=V2﹣V1=50ml=50cm3．

②巖石的密度為ρ==≈2.9g/cm3=2.9×103kg/m3

（3）根據圖示的步驟可知：第一步：用天平測出空瓶的質量m1

第二步：用天平測出瓶裝滿水后的總質量m2

第三步：用天平測出瓶裝滿花生油后的總質量m3

（2）根據實驗原理，要測液體的密度，就要知道液體的質量和體積．

花生油的體積等于水的體積，因此求出水的體積是解決此題的關鍵．

水的體積利用水的質量和密度求出水的體積V=．

然后再用花生油的質量和水的體積求出花生油的密度，表達式為：ρ油=ρ水．

故答案為：（1）左；

（2）

巖石的質量m（g）	量筒內水的體積V1（cm3）	放入巖石后水面達到的高度V2（cm3）	巖石的體積V（cm3）	巖石的密度ρ（kg/m3）
143.6	100	150	50	2.9×103

（3）用天平測出空瓶的質量m1；用天平測出瓶裝滿水后的總質量m2；用天平測出瓶裝滿花生油后的總質量m3；ρ水．