Question

2．小明在实验室里测量某种小矿石的密度：

（1）把天平放在水平桌面上，在调节天平平衡前，小明发现指针位置如图甲所示，于是她先把游码调到零刻度线后，发现指针仍向右偏转，此时应将右边的平衡螺母向左（选填“左”或“右”）调节．
（2）在测量小矿石的质量时，多次增减砝码，当加入最小质量为5g的砝码后，指针在分度盘中线左侧附近．此时她就移动游码使横梁恢复平衡．
（3）天平平衡时，在在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示，则小矿石的质量是62.4g．
（4）如图丙所示，在量筒中倒入适量的水并记下水的体积；如图丙所示，将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总体积，则小矿石的体积为20mL．
（5）由此可知，小矿石的密度为3.12×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）使用天平测量物体质量之前要进行调平，平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调，右偏左调”；
（2）先确定物体重还是砝码重，然后根据具体情况去增减砝码还是用游码来调节；
（3）根据砝码和游码对应的刻度值计算物体的质量；
（4）用排水法测量矿石的体积，读取量筒的体积时，视线与液面（凹液面的底部）相平．先测量量筒水的体积V₁，然后测量矿石和水的总体积V₂，V_矿=V₂-V₁；
（5）已知小矿石的质量和体积，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到其密度．

解答 解：
（1）使用天平时，将天平放在水平桌面上，把游码移到标尺的零刻线处，因为指针偏右，所以平衡螺母向左调节，使横梁平衡；
（2）多次增减砝码，当加入5g的砝码后，指针静止时，指在分度盘中线左侧附近，说明物体重，因此应移动游码使横梁恢复平衡；
（3）小矿石的质量：m=50g+10g+2.4g=62.4g；
（4）根据量筒的读数方法，视线与液面凹面底部平行，水的体积V₁=60ml，矿石和水的总体积V₂=80ml，
所以V_矿=V₂-V₁=80ml-60ml=20ml=20cm³；
（5）矿石的密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62.4g}{20c{m}^{3}}$=3.12g/cm³=3.12×10³kg/m³．
故答案为：（1）游码；左；（2）游码；（3）62.4；（4）20；（5）3.12×10³．

点评 ①天平的使用是考试中比较经常出现的考点．对天平的调节要注意平衡螺母和游码的使用情况是不同的，平衡螺母是在测量前来调节天平平衡使用的，而游码是在测量时使用的．
②固体密度的测量实验是初中物理中常见的实验，测固体的密度的基本方法是：用天平测出固体的质量m，根据排水法用量筒测出固体的体积V，根据公示ρ=$\frac{m}{V}$算出固体的密度．在密度计算中注意单位的变化．