Question

20．在“測量鹽水密度”的實驗中，實驗用砝碼盒中配備有100g、50g、20g、10g、5g的砝碼．請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?br />（1）調(diào)節(jié)天平前應(yīng)將游碼移到標尺的0刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡．
（2）小明同學進行了下列實驗操作：
A．將燒杯中鹽水的一部分倒入量筒，測出這部分鹽水的體積V；
B．用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m_l；
C．用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₂；
以上操作的正確順序是：BAC（填字母代號）．
（3）小明測量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₁時，估計鹽水和燒杯的總質(zhì)量在150g左右．加砝碼時，用鑷子夾取100g、50g砝碼各1個放入右盤中，若指針右偏，則應(yīng)取下50g的砝碼，試加其它砝碼，同時調(diào)節(jié)游碼．
（4）如圖是小明同學在實驗操作過程中的情況．他的錯誤是：測量中不能調(diào)平衡螺母．
（5）另一同學想測出某品牌牛奶的密度，為此他利用實驗臺上的彈簧測力計、空飲料瓶、水、細線等物品來測量．其操作步驟是：
①用彈簧測力計測出空飲料瓶的重力G₁；
②在空飲料瓶中裝滿水，用彈簧測力計測出瓶和水的總重力G₂，計算水的體積V=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用測出物理量的字母表示，水的密度ρ_水已知）；
③在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測出瓶和牛奶的總重力G₃；（說出具體方法和要測出的物理量并用字母表示）
④計算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．（用測出的物理量的字母表示）

Answer 1

分析 （1）天平在調(diào)節(jié)時應(yīng)先將游碼移至標尺的零刻線處，再調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）合理的實驗順序可以減小測量時的誤差，并使操作簡便，從這一角度分析步驟的合理性．
（3）在加減砝碼時，一般要試加到最小的砝碼后，如果發(fā)現(xiàn)仍不平衡，再去調(diào)節(jié)游碼使其平衡；
（4）只能在調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，稱量過程中絕對不能調(diào)節(jié)平衡螺母，只能通過加減砝碼或移動游碼使天平重新平衡天平稱量物體前要保證底座水平、橫梁平衡步；
（5）利用題目中所方法測牛奶密度，遇到的關(guān)鍵困難是要解決如何測牛奶的體積，這里是借助了水來進行等效替代．因此，按照這一思路結(jié)合密度的公式可完成本實驗．

解答 解：（1）使用天平時，首先把天平放在水平臺上，把游碼移到標尺左端的零刻度．然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平橫梁平衡．
（2）根據(jù)題意知：應(yīng)該先用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m_l；然后將燒杯中鹽水的一部分倒入量筒，測出這部分鹽水的體積V；用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₂；根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$就能求出鹽水的密度．所以實驗操作順序為BAC．
（3）測量過程中指針偏右，說明右盤中砝碼總質(zhì)量大于左盤中物體的質(zhì)量，應(yīng)換用質(zhì)量較小的砝碼進行測量，故應(yīng)把50g的砝碼拿下．
（4）因為只能在調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，稱量過程中絕對不能調(diào)節(jié)平衡螺母，只能通過加減砝碼或移動游碼使天平重新平衡．據(jù)圖所知小李同學在實驗操作過程中的情況．他的錯誤是：測量中不能調(diào)平衡螺母．
（5）②根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可得水的體積：V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{\frac{{G}_{水}}{g}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
③為了測出與水同體積的牛奶，還需用這只瓶子再裝滿牛奶進行測量，具體操作為：在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測出瓶和牛奶的總重力G₃；
④牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{g}}{\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：
（1）0刻度線；平衡螺母；（2）BAC；（3）50；（4）測量中不能調(diào)平衡螺母；
（5）②$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；③在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測出瓶和牛奶的總重力G₃；
    ④$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．

點評 （1）用天平和量筒來測液體的密度，是實驗室中最常用的方法，重點應(yīng)掌握天平的調(diào)節(jié)與使用方法、量筒的讀數(shù)、密度公式的運用、實驗步驟的合理安排以及實驗誤差的分析等．
（2）測量液體的密度時，為了減小誤差，不能采取先測量空燒杯的質(zhì)量的方法．