Question

小明同学在“用天平和量筒测矿石的密度”实验中，选用天平、量简、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：

A．把天平放在水平桌面上
B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡
C．将小矿石用细线系好后浸没在量筒内的水中，此时液面示数为V₂
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，测出矿石的质量m
E．在量筒中倒入适量的水，此时液面的示数为V₁
(1)为了更准确地测出矿石的密度，你认为以上操作的合理顺序是　   　。(只填字母序号)
(2)用调节好的天平称小矿石的质量，天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图所示，则矿石的质量m为      g。
(3)若所测得矿石的体积是20cm³，矿石的密度为          kg／m³。
(4)在这个实验中,矿石的体积是通过矿石排开水的体积体现出来,这种方法在研究许多物理问题时都用到,下列几个研究实例中也是采用相同研究方法的是     。
A．将发声的音叉靠近乒乓球，乒乓球被弹开说明音叉在振动
B．研究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2R的电阻来代替
C．用铁屑显示磁体周围磁场分布

Answer 1

（1）ABDEC          （2）62           （3）3.1×10³   （4）B

试题分析：（1）根据天平使用的方法：首先放在水平桌面上，游码归零，调节平衡螺母使天平平衡，测量物体质量时，左盘房屋，右盘放砝码，物体的质量=砝码质量+游码对应的刻度值，矿石的体积通过量筒中两次液面的体积差进行计算．先测量适量水的体积V₁，再测量矿石和水的总体积V₂，矿石的体积V_矿=V₂-V₁，根据密度公式就能求出矿石的密度．
（2）根据天平的读数方法，矿石的质量=砝码质量+游码对应刻度值即，m=50g+10g+2g=62g．
（3）小矿石的体积：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
小矿石的密度：
（4）A、音叉发声时在振动，但不能直接观察，但振动的音叉把乒乓球弹开却可以直接观察．采用的是转换法．
B、研究两个阻值为R的电阻串联时，可用一个阻值为2R的电阻来代替，采用的是“等效替代法”；
C、将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况，采用的是转换法．
点评：本题的解题关键是熟悉测量固体密度的基本实验程序，注意在密度公式的计算时，单位的转化容易出错．