Question

在測定石塊的密度時，由于在使用前天平的橫梁不能調節平衡，宇瑞和楷浩各想到一種測質量的方法，請你幫助完成測質量的過程．并測出石塊的密度．
（1）宇瑞測質量的步驟
①將天平放在水平臺上，在

 

（或“上翹”或“下沉”）的盤中墊上紙張，用細沙調節橫梁平衡；
②把物體放在左盤，砝碼放在右盤，適當增減砝碼，并移動游碼，測量出石塊的質量．
（2）宇瑞在調節好的天平的右盤中放一個50g的砝碼，游碼移至如圖甲所示位置時，稱出石塊的質量是

 

，用量筒測石塊的體積，測量過程和讀數如圖乙和丙所示，則石塊體積為

 

cm³的密度為

 

kg/m³．

（3）楷浩測質量的步驟：
①如圖丁所示，把石塊放在右盤，在天平的左盤中放一個小玻璃杯，向杯中注水，用滴管調整水的多少，使天平橫梁平衡．
②從托盤中拿下

 

換上合適的砝碼，并移動游碼，使天平橫梁再次平衡，就得到了石塊的質量．

Answer 1

分析：使用天平時移動平衡螺母使橫梁平衡，平衡螺母上上翹的方向移動，當天平用平衡螺母不能調節時，在上翹的一端增加紙片或增加細沙來代替平衡螺母，調節天平橫梁平衡．
根據砝碼和游碼對應的刻度值計算物體的質量，讀出物體浸沒水前后水面到達的刻度，求出物體的體積，根據密度公式計算物體的密度．
楷浩采用等效替代的方法用砝碼的質量代替石塊的質量．

解答：解：（1）天平放在水平臺上，向上翹的一端增加紙片或細沙來充當平衡螺母調節橫梁平衡．
（2）游碼對應的刻度值，標尺每一個大格代表1g，每一個小格代表0.2g，游碼對應的刻度值是2.6g．
石塊的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度值=50g+2.6g=52.6g．
物體的體積=V-V'=60ml-40ml=20ml=20cm³．
ρ=

m

v

=

52.6g

20cm3

=2.63g/cm³=2.63×10³kg/m³．
（3）把石塊放在右盤，在天平的左盤放水杯，水杯中倒入適量的水，使天平橫梁平衡，水杯和水的質量=石塊的質量．
從托盤中拿下石塊換上合適的砝碼，并移動游碼，使天平橫梁再次平衡，水杯和水的質量=石塊的質量=砝碼的質量+游碼對應的刻度值，求出石塊的質量．
故答案為：（1）上翹；（2）52.6g；20；2.63×10³；（3）石塊．

點評：在天平無法用平衡螺母調節時，用紙片或細沙代替平衡螺母來調節天平的橫梁平衡．
楷浩測質量的等效替代法雖然麻煩，但是給我們提供了一種思路．