Question

20．小明同学要测量一石块的密度．

（1）小明把石块放入装有适量水的量筒中，量筒内水面位置的变化如图甲所示．其中“适量的水”的含义是水能使石块浸没且浸没后的液体体积不超过量筒的量程，石块的体积为20cm³．
（2）接着他准备将石块从量筒中取出，直接放在托盘天平的左盘，测出石块的质量．但是这样的做法错误是石块上有水，不能用天平直接测量，并且这种测量方法使测量的金属块密度值偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）按照正确的方法，小明重新进行了实验．测量石块质量时，他向右盘加砝码时，发现加一个最小质量的砝码时指针偏向分度标尺的右侧，取下这个砝码时指针偏向分度标尺的左侧，接下来他应该向右移动游码直至天平平衡；天平平衡时游码在称量标尺上的位置和右盘砝码如图乙所示，则该石块的密度为2.7×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）测量固体的体积时，首先在量筒中倒入适量的水，“适量”有两层含义：一是固体能浸没在水中，二是，当固体浸没在水中，水和固体的总体积不能超过量筒的最大刻度值；
（2）本题中先用量筒测量的石块的体积，然后将石块从量筒中取出，直接放在托盘天平的左盘，这样导致质量的测量存在误差．
（3）使用天平测量物体的质量时，先将天平放在水平台上，游码移到标尺左端的零刻线处，调节横梁两端的平衡螺母，使天平平衡；物体放在天平的左盘，游码放在天平的右盘，通过加减砝码和调节游码在标尺上的位置使天平平衡（指针偏左说明物体重，可以通过加砝码或向右移动游码使天平平衡；若指针偏右说明砝码重，需要减砝码），左盘中物体的质量等于右盘中砝码的质量加上游码的示数．已知石块的体积，利用密度公式即可求得石块的密度．

解答 解：（1）量筒中应倒入适量的水的含义是：水能使石块浸没且浸没后的液体体积不超过量筒的量程；
由图甲可知，石块的体积为V=80mL-60mL=20mL=20cm³；
（2）本题中先测量的是石块的体积，然后他将石块从量筒中取出，直接放在托盘天平的左盘，这样石块上沾有水，导致质量的测量值偏大，根据密度的计算公式ρ=$\frac{m}{V}$，因此这种测量方法使测量的石块密度值偏大．
（3）向右盘加砝码时，加一个最小质量的砝码时指针偏向分度标尺的右侧，取下这个砝码时指针偏向分度标尺的左侧，接下来他应该向右移动游码直至天平平衡．
石块的质量m=20g+20g+10g+4g=54g，
石块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{54g}{20c{m}^{3}}$=2.7g/cm³=2.7×10³kg/m³．
故答案为：
（1）水能使石块浸没且浸没后的液体体积不超过量筒的量程；20；
（2）石块上有水，不能用天平直接测量；偏大；
（3）向右移动游码直至天平平衡；2.7×10³．

点评 本题考查了固体密度的测量，对于密度测量值和真实值大小分析的问题，一定要明确，质量和体积测量量，哪个测量量是准确的，哪个测量量是不准确的，根据密度公式进行判断，这个类型的习题很容易迷糊，学会这种方法．