Question

13．小明利用一个烧杯、天平、水，测出了一小块不规则小石块的密度．

（1）用调节好的天平测量小石块的质量．天平平衡时，右盘中的砝码和标尺上的游码如图1所示，则小石块的质量为52g．
（2）如图2所示，A、往烧杯中加入适量的水，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；B、取出小石块，测得烧杯和水的总质量为122g；C、往烧杯中加水，直到液面到达标记，再测出此时烧杯和水的总质量为142g．
（3）计算出小石块的体积为20cm³．
（4）用密度公式计算出小石块的密度为2.6×10³kg/m³．
（5）这种操作会使测得石块的密度偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据天平的读数方法，物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度，而要准确读出游码所对刻度，必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度为准．
（2）石块的体积等于烧杯中加入水的体积．
（3）石块的体积与倒入水的体积相同，我们可以根据烧杯中倒水前后的质量，根据密度公式，求出倒入水的体积；
（4）根据密度公式，已知石块的质量，体积，求出石块的密度．
（5）分析测量过程中体积或质量的测量误差对密度的影响．

解答 解：（1）根据天平的读数方法，如图1所示，天平标尺的分度值是0.2g，则m_石=游码质量+游码对应刻度值=50g+2g=52g；
（2）根据图2示，我们可以发现，石块的体积就是要加入水的体积，也就是要使取出石块烧杯中水的水面与石块在烧杯中水的标记相平；
（3）已知烧杯和水质量m₁=122g，加入水与标记相平时，烧杯和水的质量m₂=142g，
则加入水的质量m_加=m₂-m₁=142g-122g=20g；
根据ρ=$\frac{m}{V}$可得，加入水的体积：
V_加=$\frac{{m}_{加}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{20g}{1g/c{m}^{3}}$=20cm³，
由题意知，V_石=V_加=20cm³，
（4）小石块的密度：
ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g∕cm³=2.6×10³kg∕m³．
（5）由于将石块取出时沾有水，体积偏大，由公式ρ=$\frac{m}{V}$得，密度偏小．
故答案为：（1）52；（2）水面与标记相平；（3）20；（4）2.6×10³；（5）偏小．

点评 此题是测量石块的密度，考查了天平的天平及读数，同时考查了利用转换法测量石块的体积，并且考查了对实验误差的分析，注意密度的单位．