Question

小明同學在“用天平和量筒測礦石的密度”實驗中，選用天平、量簡、小礦石、細線、燒杯和水，進行了如下的實驗操作：

A．把天平放在水平桌面上
B．把游碼放在標尺的零刻度線處，調節橫梁上的螺母，使橫梁平衡
C．將小礦石用細線系好后浸沒在量筒內的水中，此時液面示數為V₂
D．將小礦石放在左盤中，在右盤中增減砝碼并移動游碼直至橫梁平衡，測出礦石的質量m
E．在量筒中倒入適量的水，此時液面的示數為V₁
(1)為了更準確地測出礦石的密度，你認為以上操作的合理順序是　   　。(只填字母序號)
(2)用調節好的天平稱小礦石的質量，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖所示，則礦石的質量m為      g。
(3)若所測得礦石的體積是20cm³，礦石的密度為          kg／m³。
(4)在這個實驗中,礦石的體積是通過礦石排開水的體積體現出來,這種方法在研究許多物理問題時都用到,下列幾個研究實例中也是采用相同研究方法的是     。
A．將發聲的音叉靠近乒乓球，乒乓球被彈開說明音叉在振動
B．研究兩個阻值為R的電阻串聯時，可用一個阻值為2R的電阻來代替
C．用鐵屑顯示磁體周圍磁場分布

Answer 1

（1）ABDEC          （2）62           （3）3.1×10³   （4）B

試題分析：（1）根據天平使用的方法：首先放在水平桌面上，游碼歸零，調節平衡螺母使天平平衡，測量物體質量時，左盤房屋，右盤放砝碼，物體的質量=砝碼質量+游碼對應的刻度值，礦石的體積通過量筒中兩次液面的體積差進行計算．先測量適量水的體積V₁，再測量礦石和水的總體積V₂，礦石的體積V_礦=V₂-V₁，根據密度公式就能求出礦石的密度．
（2）根據天平的讀數方法，礦石的質量=砝碼質量+游碼對應刻度值即，m=50g+10g+2g=62g．
（3）小礦石的體積：V=80ml-60ml=20ml=20cm³．
小礦石的密度：
（4）A、音叉發聲時在振動，但不能直接觀察，但振動的音叉把乒乓球彈開卻可以直接觀察．采用的是轉換法．
B、研究兩個阻值為R的電阻串聯時，可用一個阻值為2R的電阻來代替，采用的是“等效替代法”；
C、將小鐵屑均勻灑在磁體周圍，通過觀察鐵屑的分布情況來認識磁場的分布情況，采用的是轉換法．
點評：本題的解題關鍵是熟悉測量固體密度的基本實驗程序，注意在密度公式的計算時，單位的轉化容易出錯．