Question

5．小明和同组的同学正在进行“测定金属块的密度”的探究．
（1）在实验之前，小明发现天平指针位置如图甲所示，一时不知所措，同组同学提醒他：你应该先将游码移到标尺左端的零刻度线处，然后将平衡螺母向右（选填“左”或“右”）调，使指针尖对准分度盘中央的红线．
（2）小明调节好天平平衡后，把金属块放在左盘，在右盘加减砝码的过程中发现：若向右盘加一个最小的砝码，指针就偏向分度盘中央红线的右边，若拿掉这个最小的砝码，指针又偏向分度盘中央红线的左边，请你提醒小明，他的下一步操作应该是拿掉这个最小的砝码，移动游码．

（3）小明完成操作后，右盘内所加砝码和游码位置如图乙所示，则此金属块的质量是52克．
（4）然后小明用一小段棉线系住金属块，使之浸没在量筒内的水中，读出总体积V₁，然后取出金属块后读出量筒内水的体积V₂，如图丙所示．则此金属块的密度为2.6×10³ kg/m³，小明测出的金属块的密度值会偏小（选填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （1）天平测量物体质量前要调节横梁平衡，先将游码移至零刻度线；天平的调节原则是：左偏右调，右偏左调，先快后慢；横梁平衡的标志是指针尖对准分度标尺中央的红线；
（2）天平指针向左偏应向右调螺母，加上最小的砝码仍然向右偏，这时应换游码；
（3）物体质量等于砝码质量加游码示数；
（4）量筒读数就是前后两次读数之差．密度就是质量除以体积．根据质量和体积的测量的准确程度分析．

解答 解：（1）天平的调节和使用方法，天平先水平放置，游码移至零刻度线，天平的调节原则是：左偏右调，右偏左调，先快后慢；所以据图知指针左偏，应向右移动平衡螺母，直到指针尖对准分度标尺中央的红线；
（2）拿掉最小的砝码仍然向右偏证明砝码质量太大，下一步是拿掉这个最小的砝码，移动调节游码．
（3）金属块质量 m=50g+2g=52g
（4）金属块体积V=40ml-20ml=20ml=20cm³；
小金属块密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{2}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³；
由于先测量金属块和水的总体积，然后取出金属块，测量量筒内水的体积，因金属块上会沾有一些水，导致体积测量值偏大，所以金属块密度测量值偏小．
故答案为：（1）右；（2）拿掉这个最小的砝码，移动游码；（3）52；（4）2.6×10³；偏小．

点评 本题考查密度的测量实验，测固体密度的步骤：①用天平测出固体的质量m；②根据排水法用量筒测出固体的体积V；③用公式ρ=$\frac{m}{V}$计算固体的密度．