Question

1．有下列器材和物品：①天平（含砝碼）、②彈簧測(cè)力計(jì)、③量筒、④刻度尺、⑤燒杯、⑥細(xì)線（質(zhì)量、體積忽略不計(jì)）、⑦水（已知水的密度ρ_水）、⑧長(zhǎng)方體小礦石．
巖巖同學(xué)測(cè)小礦石的密度，主要實(shí)驗(yàn)步驟是：
A．用量筒測(cè)出小礦石的體積為5ml；
B．將小礦石從水中取出，立即放在已調(diào)節(jié)平衡的天平盤(pán)上，加減砝碼和游碼，測(cè)出小礦石的質(zhì)量為12.5g．
（1）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)（如圖所示），此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左（選填“左”或“右”）端調(diào)；依據(jù)巖巖的數(shù)據(jù)，小礦石密度ρ_石=2.5g/cm³，請(qǐng)你評(píng)估：這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程測(cè)算出的密度結(jié)果將偏大（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”），原因是礦石上有水，造成質(zhì)量偏大．
（2）請(qǐng)利用上述部分器材設(shè)計(jì)出另一種測(cè)小礦石密度的方法．所選用的器材和物品有：①④⑧（填器材前面的序號(hào)，寫(xiě)一種即可）．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，指針偏轉(zhuǎn)方向與平衡螺母調(diào)節(jié)方向相反．小礦石的密度由小礦石的質(zhì)量和體積，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可求出．先測(cè)小礦石的體積，再測(cè)質(zhì)量時(shí)，小礦石上粘有水質(zhì)量會(huì)變大，使密度會(huì)變大．
（2）測(cè)小礦石的密度除了用天平和量筒測(cè)量外，對(duì)規(guī)則的固體還可用天平和刻度尺測(cè)量．

解答 解：
（1）調(diào)節(jié)天平時(shí)，指針偏向分度盤(pán)的右側(cè)，說(shuō)明右側(cè)的質(zhì)量大了，平衡螺母如果向右調(diào)節(jié)，相當(dāng)于向右盤(pán)里增加砝碼．因此平衡螺母要向左調(diào)節(jié)．
小礦石的質(zhì)量是12.5g，體積是5cm³，則小礦石的密度ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{12.5g}{5c{m}^{3}}$=2.5g/cm³．
按照上述實(shí)驗(yàn)步驟，先測(cè)小礦石的體積，體積值是準(zhǔn)確的．再測(cè)小礦石的質(zhì)量時(shí)，小礦石上由于粘有水，沒(méi)被擦掉會(huì)使質(zhì)量變大．在體積一定時(shí)，質(zhì)量變大，密度也會(huì)變大．
（2）選擇的實(shí)驗(yàn)器材是：①④⑧；
主要的實(shí)驗(yàn)步驟：
①用天平測(cè)出長(zhǎng)方體小礦石的質(zhì)量m．
②用刻度尺分別測(cè)出小礦石的長(zhǎng)、寬、高的長(zhǎng)度分別為a、b、c，則體積v=abc
小礦石密度表達(dá)式：ρ_石=$\frac{m}{abc}$．
故答案為：（1）左；2.5；偏大；礦石上有水，造成質(zhì)量偏大；（2）①④⑧．

點(diǎn)評(píng) 此題考查規(guī)則固體的密度測(cè)量，要對(duì)天平的使用和用量筒測(cè)量固體體積非常熟練．同時(shí)也考查了其它測(cè)量方法，培養(yǎng)了學(xué)生的分析推理能力．