Question

2．用天平和量筒测合金块的密度：

（1）调节天平时，发现指针偏向分度盘的右侧（如图甲），此时应将平衡螺母向左调；
（2）小明用托盘天平测量合金块的质量，操作情况如图乙所示，除了物体和砝码位置颠倒以外，还存在的错误是：用手直接拿了砝码；游码没有归零．
（3）改正错误后，小明用正确的方法称合金块的质量，平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图丙所示，则合金块的质量为47.4g．
（4）用细线拴好合金块，把它放入盛有30ml水的量筒中，水面到达的位置如图丁所示．则合金块的体积为10cm³，合金块的密度为4.74g/cm³．
（5）实验结束后，同组的另一位同学想用天平称量20g水的质量，设计了如下实验步骤，请帮他完成实验步骤．（如需要添加其它器材，可自行选择写入下面的空格）
a．在已调好的天平左盘放一只空烧杯并称出其质量；
b．保持烧杯和砝码、游码的位置不变，向右盘中加入20g的砝码；
c．向烧杯中加水，并选择吸管（选填“吸管”或“量筒”）适当调节，直至天平平衡，则杯中水的质量刚好为20g．

Answer 1

分析 （1）天平是测量物体质量的工具，使用前要调节横梁平衡，先将游码移至零刻度线，再根据指针的偏转调节；天平的调节原则是：左偏右调，右偏左调，先快后慢；
（2）天平在使用时：左物右码，用镊子向右盘中加减砝码，当加最小砝码横梁还不平衡时，调节游码在标尺上的位置，使天平再次平衡；
（3）当天平二次平衡时，物体的质量等于右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值之和；
（4）合金块的体积就是两次量筒中的体积之差；合金块的密度可用公式ρ=$\frac{m}{V}$测出．
（5）用天平测液体质量，先测空烧杯的质量，再测空烧杯和液体的总质量．

解答 解：（1）根据天平的调节和使用方法，如图所示，指针右偏，应向左调节平衡螺母．
（2）图中的错误是①物体和砝码位置放反了；②砝码没有用镊子夹取，用手拿砝码了；③加砝码时游码没有放在零刻度线处；
（3）如图所示，天平的分度值是0.2g，即m_合金=砝码质量+游码对应刻度值=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（4）合金块的体积V=40cm³-30cm³=10cm³；
合金块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{47.4g}{10c{m}^{3}}$=4.74g/cm³；
（5）用天平称量20g水的质量，先在已调好的天平左盘放一只空烧杯并称出其质量；
保持烧杯和砝码、游码的位置不变，将一20g的砝码放到右盘；
向空烧杯缓慢注入水并用滴管滴加，直至天平平衡，则杯中水的质量刚好为20g．
故答案为：（1）左；（2）用手直接拿了砝码；游码没有归零；（3）47.4；（4）10；4.74；（5）b．向右盘中加入20g的砝码；c．向烧杯中加水；吸管．

点评 本题是测定密度的常规实验题，学会正确调节天平，称量物体，读出质量是多少，是解决此类问题的关键．