Question

17．在“測固體和液體的密度”實驗中：小明同學將廢牙膏皮卷成一團，用調節(jié)好的天平測其質量，稱量時指針若仍如圖甲所示，則應該應減少右盤中砝碼的質量或向左移動游碼；
天平平衡時右盤中砝碼以及游碼在標尺上的位置如圖乙所示，用量筒測牙膏皮的體積如圖丙所示，則牙膏皮的質量m=52g，牙膏皮的體積V=20cm³，牙膏皮密度ρ=2.6×10³kg/m³．
王老師看了小明同學的實驗后，取出一裝有未知液體的燒杯，問小明：你能否在前面實驗基礎上（不增加其他器材），利用這個牙膏皮測出這杯液體的密度呢？請你幫助小明完成這個實驗． （實驗步驟不要超過兩步，所測物理量用適當字母表示）

（1）在量筒中倒入適量的被測液體，記下液體體積V₁；
（2）①在量筒中倒入適量的被測液體，記下液體體積V₁；
②將牙膏皮制成空心，使它漂浮在量筒中液面上，記下液面所對應的刻度值V₂；．被測液體密度ρ_液=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）在稱量過程中，若指針偏右，則說明右盤中的砝碼質量大，應減少砝碼或將游碼向左移動；天平平衡時，左盤牙膏皮的質量等于右盤砝碼質量加游碼對應的刻度值；牙膏皮體積等于量筒內兩次體積之差，牙膏皮的密度等于牙膏皮的質量和體積的比值．
（2）測量牙膏皮的密度也可以采用漂浮的條件，當物體漂浮時，受到的浮力等于重力．

解答 解：
（1）測量時指針偏右，說明右盤質量偏大，則應減少右盤中砝碼的質量或向左移動游碼；
由圖可知，牙膏皮的質量m=50g+2g=52g；
由圖丙知，水的體積為20cm³，水和牙膏皮的總體積為40cm³，
因此牙膏皮的體積為V=40cm³-20cm³=20cm³；
所以牙膏皮的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52g}{20c{m}^{3}}$=2.6g/cm³=2.6×10³kg/m³．
（2）可以利用物體的漂浮條件（即浮力等于重力），測量牙膏皮的密度，步驟如下：
①在量筒中倒入適量的被測液體，記下液體體積V₁；
②將牙膏皮制成空心，使它漂浮在量筒中液面上，記下液面所對應的刻度值V₂；
因為牙膏皮漂浮在被測液體中，所以G=F_浮，即mg=ρ_液g（V₂-V₁），
則被測液體的密度：ρ_液=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．
故答案為：應減少右盤中砝碼的質量或向左移動游碼；52；20；2.6×10³；
（2）①在量筒中倒入適量的被測液體，記下液體體積V₁；
②將牙膏皮制成空心，使它漂浮在量筒中液面上，記下液面所對應的刻度值V₂；
ρ_液=$\frac{m}{{V}_{2}-{V}_{1}}$．

點評 無論是固體密度的測量還是液體密度的測量，都是從測量質量和體積入手，再根據密度的計算公式ρ=$\frac{m}{V}$計算物質的密度，是中考的重點．