Question

5．用天平和量筒测某矿石的密度

（1）把天平放水平台上，游码移至零刻线处，指针位置如图甲所示，此时应向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
（2）采一块小矿石，用调好的天平测它的质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量和游码在标尺上的位置如图乙所示，则矿石的质量是84g．
（3）将矿石放入盛有60mL水的量筒中，静止时液面情况如图丙所示，则该矿石的密度是4.2 g/cm³．
（4）根据测量结果，查阅“常见矿石密度”表的，可推出该矿石的种类是黄铜矿．
（5）大理石放在水中时会吸水，由此判断，用此测量方法测得的密度值与它的真实值相比偏大（选填“偏大”、“偏小”或“一样大”）．
常见矿石的密度（在常温常压下）

物质	密度/（kg/m3）
石灰岩	（2.3～3.0）×103
花岗岩	（2.6～2.8）×103
黄铜矿	（4.1～4.3）×103
黄铁矿	（4.9～5.2）×103

Answer 1

分析 （1）使用天平测量物体的质量时，先将天平放在水平工作台上；将游码移到标尺左端的零刻线处，通过调节横梁两端或右端的平衡螺母使天平平衡，若指针左偏，将平衡螺母向右调节，若指针右偏，将平衡螺母向左调节；
（2）在读数时，天平上所有砝码的质量加上游码所对的数值即待测物体的质量；
（3）弄清楚量筒的量程和分度值，再根据液面对应刻度来读数，矿石的体积等于矿石和水的总体积减去水的体积；然后根据公式ρ=$\frac{m}{V}$求出矿石的密度；
（4）查密度表，得矿石的种类；
（5）大理石放在水中时会吸水，使得测量出的质量不准确，据此分析密度变化．

解答 解：（1）使用天平前，将天平放在水平工作台上，将游码移到标尺左端的零刻线处；指针向左偏，说明左边重，应该将平衡螺母向右调节；
（2）（2）如图乙所示，本游码标尺的分度值是0.2g，矿石的质量：m=砝码质量+游码对应刻度值=50g+20g++10g+4g=84g；
（3）图丙中水的体积V_水=60cm³，水和矿石的总体积V_总=80cm³，则矿石的体积V=V_总-V_水=80cm³-60cm³=20cm³，
矿石的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{84g}{20c{m}^{3}}$=4.2g/cm³=4.2×10³kg/m³；
（4）查表知，该矿石的种类是黄铜矿；
（5）大理石放在水中时会吸水，使得测量出的体积变小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知测量的密度变大．
故答案为：（1）水平台；  零刻线； 右； 平衡螺母；（2）84； （3）4.2；（4）黄铜矿； （5）偏大．

点评 此题考查用天平测固体的密度的探究实验，对整个实验过程有所了解，对密度的公式要学会运用；测量固体密度的基本程序是先测出固体的质量，然后再测量体积．