Question

7．在“用天平和量筒測(cè)量鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中：小宇同學(xué)步驟如下
（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤(pán)的右側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)，使天平橫梁平衡．

（2）用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為29g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測(cè)出燒杯和鹽水的總質(zhì)量如圖甲所示，則鹽水的質(zhì)量是33 g．再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖乙所示，鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．
（3）小萱同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₁，倒入鹽水后測(cè)出其總質(zhì)量m₂．在將鹽水倒入量筒的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)由于鹽水較多，無(wú)法全部倒完，她及時(shí)停止了操作．同組同學(xué)討論后認(rèn)為仍可繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，于是小聰讀出此時(shí)量筒中鹽水的體積V，又加了一個(gè)步驟，順利得出了鹽水的密度．你認(rèn)為增加的步驟是：用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃，請(qǐng)幫小萱寫(xiě)出計(jì)算鹽水密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）小宇用的那種方法測(cè)出鹽水密度會(huì)偏大填“偏大”或“偏小”）因?yàn)辂}水從燒杯倒入到量筒中后會(huì)有殘留．

Answer 1

分析 （1）在天平使用時(shí)，應(yīng)先將天平放在水平的桌面上，而后將天平的游碼歸零，后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷天平哪端下沉，調(diào)節(jié)過(guò)程中，調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的方向移動(dòng)．
（2）天平讀數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加；鹽水的質(zhì)量為燒杯和鹽水的總質(zhì)量與空燒杯的質(zhì)量之差；
讀出量筒中的體積，利用量筒讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面相平；
利用密度公式可計(jì)算出鹽水的密度；
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，由此分析解答；
（4）將燒杯中的鹽水倒入量筒時(shí)，燒杯中會(huì)有殘留，因此，會(huì)造成體積的測(cè)量結(jié)果偏小，這樣也就影響了密度的測(cè)量結(jié)果．

解答 解：（1）用天平測(cè)量物體的質(zhì)量時(shí)，首先把天平放在水平桌面上，把游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處．然后調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，在調(diào)節(jié)過(guò)程中，若指針偏向分度盤(pán)的左方，應(yīng)將平衡螺母向右邊調(diào)節(jié)；
（2）由圖甲知，燒杯和鹽水的總質(zhì)量為50g+10g+2g=62g，
鹽水的質(zhì)量m=62g-29g=33g，
由乙圖知，鹽水的體積V=30cm³，
鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，
所以增加的步驟為：用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；
即倒入量筒中鹽水質(zhì)量m=m₂-m₃，
所以鹽水密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）因?yàn)閷Ⅺ}水從燒杯倒入量筒時(shí)不可能完全倒干凈，所以體積的測(cè)量結(jié)果會(huì)偏小，而質(zhì)量的測(cè)量是準(zhǔn)確的，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，此密度的測(cè)量結(jié)果比真實(shí)值偏大．
故答案為：（1）左；（2）33；1.1×10³；（3）用天平測(cè)出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；（4）偏大；鹽水從燒杯倒入到量筒中后會(huì)有殘留．

點(diǎn)評(píng) 此實(shí)驗(yàn)中考查了天平的調(diào)節(jié)與讀數(shù)、量筒的讀數(shù)、密度公式的運(yùn)用等，這都是該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)掌握的基本知識(shí)．同時(shí)，為了使測(cè)量的結(jié)果更精確，應(yīng)在設(shè)計(jì)步驟時(shí)考慮到盡可能減小誤差的方法．