Question

在實驗室里測量一塊形狀不規則、體積較大礦石的密度．
（1）用已調好的天平測量大礦石的質量．當天平平衡時，右盤中砝碼和游碼的位置如圖1所示，礦石的質量是

167.2

g．
（2）因礦石的體積較大，放不進量筒，因此他利用一只燒杯，按圖2所示的方法進行測量，礦石的體積是

50

cm³．


（3）礦石的密度約

3.344×10³

kg/m³，從圖A到圖B的操作中會引起密度測量值比真實值

偏小

．（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
4）本實驗中測礦石體積的方法在初中物理中經常見到，它屬于探究方法中的

B

．
A．類比法  
B．等效替代法 
C．控制變量法 
D．歸納法．

Answer 1

分析：（1）天平在讀數時應將砝碼的質量與游碼的示數相加．
（2）圖中量筒內兩次的體積之差就是礦石排開的水的體積，因此，讀出量筒的體積之差就可得出礦石體積．
（3）利用公式ρ=

m

V

可計算礦石的密度．從圖A到圖B產生誤差的主要因素是將礦石從水中取出時，礦石會帶出一定量的水．
（4）本題中利用礦石排開的水的體積等效替代了礦石的體積，稱為等效替代法．

解答：解：（1）圖1中天平的示數m=100g+50g+10g+5g+2.2g=167.2g；
（2）由題意知，量筒中兩次的示數之差就是礦石排開水的體積，也就是礦石的體積，V=200cm³-150cm³=50cm³；
（3）礦石的密度ρ=

m

V

=

167.2g

50cm3

=3.344g/cm³；讀圖2可知，從圖A到圖B將礦石從水中取出時，會有一部分水被帶出，致使剩余水的體積變小，礦石體積的測量值偏大，礦石密度的測量值偏小；
（4）實驗中，利用礦石排開的水的體積來等效替代礦石的體積，這種方法稱為等效替代法，故選項B符合題意．
故答案為：（1）167.2；（2）50；（3）3.344×10³，偏小；（4）B．

點評：通過本題我們應重點掌握利用等效替代的方法來測量礦石的體積，在礦石體積過大，無法通過量筒直接測量時，這是一種很實用的方法，值得我們學習．本題的易錯點是對誤差的分析，要根據體積的測量步驟認真分析，依次判斷對水的體積、礦石體積、礦石密度的影響．