Question

小明和父母周末踏青時(shí)撿到了一塊漂亮的石塊，小明想測(cè)量石塊的密度，于是他按如下步驟開(kāi)始實(shí)驗(yàn)．

（1）把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處后，看到指針如圖1所示，他應(yīng)該向______（左/右）調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量石塊的質(zhì)量，所用砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置如圖2所示，則石塊的質(zhì)量m₀=______g．
（3）他發(fā)現(xiàn)石塊放不進(jìn)量筒，于是改用如圖3所示的方法測(cè)量石塊的體積：
a．往燒杯中加入適量的水，把石塊浸沒(méi)，在水面到達(dá)的位置上作標(biāo)記，然后取出石塊；
b．先往量筒裝入40mL的水，然后將量筒的水緩慢倒入燒杯中，讓水面到達(dá)標(biāo)記處，量筒里剩余水的體積如圖4所示，石塊的體積為_(kāi)_____cm³．
（4）用密度公式計(jì)算出石塊的密度ρ約為_(kāi)_____kg/m³．
（5）根據(jù)以上步驟，你認(rèn)為小明同學(xué)測(cè)出的石塊密度值______（選填“偏大”或“偏小”）
（6）小明又想到了另一種更準(zhǔn)確測(cè)量石塊體積的辦法：
a．將一個(gè)大燒杯，用木塊支起來(lái)，如圖5所示做一個(gè)溢水杯，并注滿水；
b．取一小燒杯，用天平稱出其質(zhì)量m₁；
c．如圖所示，用細(xì)繩拴住石塊，讓它慢慢浸入水中，用小燒杯盛溢出的水，直到石塊完全浸沒(méi)不再有水溢出后，稱出小燒杯和溢出水的總質(zhì)量是m₂．
根據(jù)以上所測(cè)物理量的符號(hào)，寫(xiě)出石塊的密度的表達(dá)式______．
（7）如果小明在用第二種方法測(cè)密度時(shí)，大燒杯里面沒(méi)有加滿水，你認(rèn)為小明同學(xué)測(cè)出的石塊的密度值______（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

（1）由圖1知，天平的指針偏左，他應(yīng)該向右調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
（2）由圖2知，則石塊的質(zhì)量m₀=20g+10g+2g=32g．
（3）由圖4知，量筒的分度值為2mL，剩余水的體積為36mL，由題意知，石塊的體積等于倒入燒杯中水的體積，則V=V_水=40mL-26mL=14mL=14cm³．
（4）則石塊的密度ρ=

m

V

=

32g

14cm3

=2.29g/cm³=2.29×10³kg/m³．
（5）根據(jù)以上步驟，當(dāng)將石塊從水中拿出時(shí)會(huì)沾有水，所以體積的測(cè)量會(huì)偏大，根據(jù)ρ=

m

V

，測(cè)出的石塊密度值偏��；
（6）排出水的質(zhì)量為m₂-m₁，則石塊的體積V=V_水=

m2-m1

ρ水

，則ρ=

m

V

=

m0

m2-m1 ρ水

=

m0ρ水

m2-m1

．
（7）如果小明在用第二種方法測(cè)密度時(shí)，大燒杯里面沒(méi)有加滿水，則排出水的體積小于石塊的體積，則體積測(cè)量偏小，根據(jù)ρ=

m

V

，測(cè)出的石塊的密度值偏大．
故答案為：（1）右；（2）32；（3）14；（4）2.29×10³；（5）偏��；（6）ρ=

m0ρ水

m2-m1

；（7）偏大．