Question

在测量一种合金块密度的实验中

（1）调节天平时，发现指针偏向分度盘的右侧，如图甲所示，此时应将平衡螺母向

          （填“右”或“左”）旋动；

   （2）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乙所示，则合金块的质量为          g；

   （3）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丙所示，则合金块的体积为          cm³，合金块的密度为          g/cm³。

（4）请利用以下的器材：合金块、天平（含砝码）、一个烧杯、足量的水、细线。再设计出一种测量合金块密度的实验方案。要求：写出方案的实验步骤及合金块密度的表达式（用测量量和已知量表示）。

①实验步骤：

 

②合金密度的表达式：

 

Answer 1

【答案】

(1)左 (2)47.4 (3)10；4.74（4）

实验方案一：

（1）用天平称出合金块的质量m₀；（2）在烧杯中倒入适量的水，称出其质量m₁；（3）烧杯仍放在天平左盘，用细线将合金块系好后，手提细线使合金块浸没在此烧杯的水中并保持静止（水无溢出且合金块不接触烧杯）。天平平衡时的称量值为m₂。

合金块密度：

实验方案二：

（1）用天平称出合金块的质量m₀；（2）将合金块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一记号，称出质量m₁；（3）取出合金块，向烧杯中加水，直到水面与所标记号相平，称出质量m₂。

合金块密度：

【解析】（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）注意用天平测物体质量时，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．如图所示，本天平的分度值是0.2g，即m合金=砝码质量+游码对应刻度值=20g+20g+5g+2.4g=47.4g．

（3）根据量筒的读数方法，视线与液面凹面低处平行，读出合金块和水的总体积V1=40ml,已知水的体积V=30ml，合金块的体积V合金=V1-V=40ml-30ml=10ml=10cm³

根据密度公式ρ=m /V ，已知合金体的质量m合金=47.4g，合金块的体积V合金=10cm³，

∴ρ合金=m/ V =47.4g/ 10cm³ =4.74g∕cm³；（4）烧杯仍放在天平左盘，用细线将合金块系好后，手提细线使合金块浸没在此烧杯的水中并保持静止（水无溢出且合金块不接触烧杯）。天平平衡时的称量值为m₂。

合金块密度：

实验方案二：

（1）用天平称出合金块的质量m₀；（2）将合金块放入装有适量水的烧杯中，用细线在烧杯外壁与水面相平处做一记号，称出质量m₁；（3）取出合金块，向烧杯中加水，直到水面与所标记号相平，称出质量m₂。

合金块密度：