学校创新实验小组欲测量某矿石的密度，而该矿石形状不规则，无法放入量筒，故选用水、烧杯、天平（带砝码和镊子）、细线、铁架台等器材进行实验，主要过程如下：
（ 1 ）将天平放置在水平桌面上，把游码拨至标尺的 ___________ 处，并调节平衡螺母，使天平平衡。
（ 2 ）将装有适量水的烧杯放入天平的左盘，先估计烧杯和水的质量，然后用 ________ 往天平的右盘 ______ （选填 “从小到大”或“从大到小”）试加砝码，并移动游码，直至天平平衡，这时右盘中的砝码和游码所在的位置如图甲所示，则烧杯和水的总质量为 ______ g 。
（ 3 ）如图乙所示，用细线系住矿石，悬挂在铁架台上，让矿石浸没在水中，细线和矿石都没有与烧杯接触，天平重新平衡时，右盘砝码的总质量及游码指示的质量值总和为 144g ，则矿石的体积为 _______ m 3 。（ ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 ）
（ 4 ）如图丙所示，矿石下沉到烧杯底部，天平再次平衡时，右盘中砝码的总质量及游码指示的质量值总和为 174g ，则矿石的密度为 ____________ kg/m 3 。
答案
零刻度线 镊子 从大到小 124 2 × 10 -5 2.5 × 10 3
【解析】
（ 1 ）使用天平称量前，应把游码拨至标尺的零刻度线处；
（ 2 ）添加或减少砝码时，需要用到镊子而不能直接用手；在试加砝码时，应遵循先大后小的原则；由图甲知，此时砝码的总质量为 120g ，游码所指示的质量值刚好为 4g ，所以得出烧杯和水的总质量为 m=120g+4g=124g ；
（ 3 ）矿石浸没在水中后，水对矿石有向上的浮力 F 浮 作用，根据力的作用具有相互性，得矿石对水有向下的压力 F 压 作用， F 压 的大小应等于增加的砝码的重力 G 增 ，即 F 压 =G 增 =m 增 g= （ 144 － 124 ） × 10 -3 kg × 10N/kg=0.2N ，而相互作用力的大小相等，得 F 浮 =F 压 =0.2N ，又由阿基米德原理得 : F 浮 =ρ 水 gV 排 =ρ 水 gV 矿 ，
则矿石的体积 ；
（ 4 ）对比图甲和图丙，可以得出矿石的质量为 m 矿 =174g － 124g=50g=0.05kg ，进而得出矿石的密度 。
