Question

【題目】小啟和小宇在磁器口的嘉臨江邊各撿回一塊外形奇特的石頭，準備利用在課堂上學到的知識測定它的密度．

（1）小啟現將天平放在上，移動游碼至標尺左端處，發現指針靜止在分度盤中央的右臂，則應將平衡螺母向調節，直至天平平衡．
（2）用調好的天平測石子的質量，小明用天平測量礦石塊的質量，如圖甲，指出實驗操作中的錯誤： ． 改正錯誤后，小明用正確的方法稱礦石塊的質量，平衡時放在盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙，則石頭的質量為g，在量筒內裝有一定量的水，該石子放入前、后的情況如圖丙所示，則石頭的體積是 cm3 ， 此石頭的密度是 kg/m3 ．
（3）小宇發現自己現有的器材中有天平（含砝碼），但沒有量筒，只有一個燒杯，聰明的小宇靈機一動設計了另一種測量石頭密度的方案，步驟如下：
A．用天平測出礦石塊的質量為m0；
B．在燒杯中倒滿水，稱出燒杯和水的總質量m1；
c．將礦石塊輕輕放入裝滿水的燒杯中，礦石塊沉入杯底，燒杯溢出水后，將燒杯壁外的水擦干凈，重新放在天平左盤上，稱出此時燒杯、杯內礦石和水的總質量m2；
D．已知水的密度，并將其記為ρ水；
E．則礦石密度的表達式：ρ礦石=（用m0、m1、m2、ρ水來表達）

Answer 1

【答案】
（1）水平桌面；零刻度線；左
（2）用手拿砝碼；38.4；15；2.56×103
（3）
【解析】解：（1）在調節天平平衡時，先將天平放在水平桌面上，移動游碼至標尺左端零刻度線處；指針靜止在分度盤中央的右側，則左盤高，平衡螺母應向左調節；（2）由圖甲知，在稱量過程中，小啟用手拿砝碼了，這樣會使砝碼生銹；
應將物體置于天平的左盤，在右盤中添加砝碼，由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，所以石塊的質量：m=20g+10g+5g+3.4g=38.4g；
由圖丙知，量筒的分度值為1mL，水的體積為30mL，水和石子的體積為45mL，所以石塊的體積：V=45mL﹣30mL=15mL=15cm3；
礦石塊的密度：ρ= = =2.56g/cm3=2.56×103kg/m3；（3）礦石排開水的質量：m排=m1+m0﹣m2 ，
由ρ= 得，
礦石的體積：V石=V排= = ；
則礦石塊的密度：ρ= = = ．
所以答案是：（1）水平桌面；零刻度線；左；（2）用手拿砝碼；38.4； 15； 2.56×103；（3） ．