小军军和小超超在郊游时捡到一块矿石,爱钻研的军军想利用简单的工具来测定它的密度.
( 1 )军军先将天平放在水平桌面上,移动游码至标尺左端,发现指针静止在分度盘中央的左侧,则应将平衡螺母向 _______ 调节(选填 “ 左 ” 或 “ 右 ” ),直至天平平衡.
( 2 )军军用调节好的天平测量矿石块的质量,如图甲,请指出军军在实验操作中的错误: __________ .改正错误后,用正确的方法称出矿石块的质量,平衡时放在盘中的砝码和游码在标尺上的位置如图乙,则石头的质量为 _______ g ;在量筒内装有适量的水,此 “适量”的含义为 ______________ ;该石子放入前、后的情况如图丙所示,则石头的体积是 _______ cm 3 ,此石头的密度是 ________ kg/m 3 .
( 3 )考虑到矿石块表面会吸收少量的水,军军测出的矿石块的密度 _________ (选填 “ 偏大 ” 或 “ 偏小 ” ).
( 4 )小超超也想测出矿石块的密度,但发现自己现有的器材中有天平(含砝码),但没有量筒,聪明的超超于是灵机一动,找来一个烧杯,设计了另一种测量矿石密度的方案.步骤如下:
A. 用天平测出矿石块的质量为 m 0 ;
B. 在烧杯中倒满水,称出烧杯和水的总质量 m 1 ;
C. 将矿石块轻轻放入装满水的烧杯中,矿石块沉入杯底,烧杯溢出水后,将烧杯壁外的水擦干净,重新放在天平左盘上,称出此时烧杯、杯内矿石和水的总质量 m 2 ;
D. 水的密度已知,记为 ρ 水 ;
E. 则矿石密度的表达式: ρ 矿石 = ______________ (用 m 0 、 m 1 、 m 2 、 ρ 水 来表示).
右 用手拿砝码 38.4 量筒内的水能够将物体完全浸没,并且总体积不超过量程 15 2.56×10 3 偏大
【详解】
(1) 调节天平横梁平衡时,若发现指针偏向中央刻度的左侧,说明左侧质量偏大,此时应将平衡螺母向右端移动;
(2) 在称量过程中,用手拿砝码了,应用镊子;
由图乙可知,标尺的分度值为 0.2g ,石块的质量
m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g ;
“ 适量 ” 的含义是量筒内的水能够将物体完全浸没,并且总体积不超过量程;
由丙图可知,石块的体积为:
V=V 1 -V 2 =45cm 3 -30cm 3 =15cm 3 ,
此石头的密度
ρ= =2.56g/cm 3 =2.56×10 3 kg/m 3 ;
(3) 考虑到矿石块表面会吸收少量的水,测量的体积会变小,由 ρ= 可知测量的密度会偏大;
(4) 溢出水的质量:
m 排 =m 0 +m 1 -m 2 ,
溢出水的体积:
V 排 = ,
矿石的体积:
V 矿石 =V 排 ,
矿石的密度:
ρ 矿石 = .