同学们在实验室里测某种小矿石的密度，选用天平、量筒、小矿石、细线、烧杯和水，进行了如下的实验操作：
A．将小矿石用细线系好后慢慢地放入量筒中并记下总的体积．
B．把游码放在标尺的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡．
C．把天平放在水平桌面上．
D．将小矿石放在左盘中，在右盘中增减砝码并移动游码直至横梁平衡，并记录．
E．在量筒中倒入适量的水并记下水的体积．
（1）正确的实验操作顺序应该是________（只填字母序号）．
（2）在调节天平时，发现指针位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向________调（选填“左”或“右”）．
（3）用调节好的天平称小矿石的质量．天平平衡时，放在右盘中的砝码和游码的位置如图乙所示；量筒量出小矿石的体积如图丙所示，请设计一个实验数据记录表格，并将测量结果填入．由此可知，小矿石的密度ρ=________kg/m3．
（4）实验中，由于小英同学不小心把量筒打碎了，但实验室里已没有量筒了，老师就给她增加了一个溢水杯（如图丁）．现请你帮她想办法测出小矿石的密度，写出简要的实验步骤并用实验数据写出小矿石的密度表达式．
实验步骤：________．
表达式：________．
试题答案
解：（1）根据先调节天平，再测质量，最后通过排水法测体积这一基本顺序，可判断正确的实验步骤顺序为：CBDEA；
故答案为：CBDEA；
（2）图甲中指针偏右，说明天平右侧质量大，因此应将平衡螺母向左移动；
故答案为：左；
（3）根据实验步骤中所需测量的物理量，可设计如下记录数据的表格；
其中矿石的质量m=50g+10g+2g=62.0g；矿石的体积V=80ml-60ml=20ml=20cm3；
| 矿石的质 量m（g） | 量筒内水的 体积V1（cm3 ） | 量筒内水和矿石 的体积V2（cm3 ） | 矿石的体 积V（cm3） |
| 62 | 60 | 80 | 20 |
故答案为：见上表；3.1×103；
（4）实验步骤：
①调节天平，用天平测出矿石的质量m1；
②用天平测量烧杯的质量m2；
③将溢水杯盛满水，细线系好矿石，浸没入溢水杯；
④用天平测量烧杯和溢出水的质量m3
表达式：ρ==．
试题解析
（1）在利用天平和量筒测矿石密度的实验中，应先调节天平，再测质量，最后通过排水法测体积，根据这一基本顺序来确定正确的实验步骤；
（2）在调节天平时，应将平衡螺母向指针偏转的对侧移动；
（3）根据测量的要求，需将所测的数据全部记录，并最终通过密度的公式计算结果，据此来设计记录数据的表格，并进行相应的计算；
（4）在没有量筒的情况下，实验的难点就是如何利用溢水杯测出矿石的体积，这时可考虑通过等效替代法，借助阿基米德原理，算出排水的体积，就是矿石的体积，再最终求出密度．
点评：使用天平和量筒来测量固体的密度是最常见的测量方法，重点应掌握天平与量筒的使用和密度公式的熟练运用．本题中还对实验进行了变式，即在没有量筒的情况下，如何借助其他的原理与方法来测量固体的密度，具有一定的挑战性，也有着较好的现实意义．这里的等效替代法的运用较为巧妙，值得我们学习和借鉴．