Question

4．在“測酸奶密度”的實驗中．
（1）小明的實驗方案：用天平和量筒測密度．
①把天平放在水平桌面上，將游碼移到零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中央刻度線的右側(cè)，要使天平平衡，他應(yīng)該B
A．把橫梁右端螺母向右旋出一些   B．把橫梁右端螺母向左旋進一些
C．把天平右盤的砝碼減少一些     D．向右移動游碼
②他用已調(diào)節(jié)好的天平測得空燒杯的質(zhì)量m₀為37.4g；接著把酸奶倒人燒杯中，測得燒杯和酸奶的總質(zhì)量m₁，如圖甲所示m₁=81.4g；然后把燒杯中的酸奶倒人量筒中，如圖乙所示，V_奶=40cm³；則酸奶的密度ρ=1.1×10³kg/m³．
③在交流討論中，小雨同學(xué)認(rèn)為小明測得的酸奶密度值偏大．其原因是把燒杯中的酸奶倒入量筒中時，倒不盡，導(dǎo)致所測酸奶體積偏小，密度偏大；
（2）小雨的實驗方案：巧妙地利用天平、小玻璃瓶（有蓋）和水測酸奶密度．
小雨的實驗過程是：①用天平測出小玻璃瓶（含蓋）的質(zhì)量m₀；
②在瓶內(nèi)裝滿水，蓋上蓋子，用天平測出瓶和水的總質(zhì)量 m₁；
③倒干凈水，再往瓶內(nèi)裝滿酸奶，蓋上蓋子，用天平測出瓶和酸奶的總質(zhì)量m₂；則酸奶密度的計算表達式（用測量的物理量符號表示） ρ=$\frac{{{ρ_水}（{m_2}-{m_0}）}}{{{m_1}-{m_0}}}$．

Answer 1

分析 （1）①在調(diào)節(jié)天平前，把天平放在水平桌面上，將游碼移到標(biāo)尺的“零”刻度線位置上，哪邊的盤高，平衡螺母向哪端移動；
②總質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與游碼質(zhì)量之和，有圖示信息解答；
看清量筒的分度值，讀出體積；
利用ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；
③密度偏大原因最大可能是倒入時不能倒干凈；
（2）利用水的密度已知和等體積結(jié)合密度公式分析解答．

解答 解：（1）①在調(diào)節(jié)天平前，把天平放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺的“零”刻度線位置上，發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中央刻度線的右側(cè)，要使天平平衡，平衡螺母應(yīng)向左調(diào)節(jié)，B正確；
②天平的分度值為0.2g，測得燒杯和酸奶的總質(zhì)量為m₁=50g+20g+10g+1.4g=81.4g，
量筒的分度值為0.2cm³，酸奶的體積為V=40cm³；
則酸奶的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{81.4g-37.4g}{40c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³；
③當(dāng)將酸奶倒入量筒時，不能倒干凈，所測酸奶體積偏小，所以小明測得的酸奶密度值偏大；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$可得小玻璃瓶的容積為：V=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$
則裝滿酸奶，酸奶的密度為：ρ_奶=$\frac{{m}_{奶}}{{V}_{奶}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{V}_{瓶}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$•ρ_水．
故答案為：（1）①B；②81.4；40；1.1×10³；③把燒杯中的酸奶倒入量筒中時，倒不盡，導(dǎo)致所測酸奶體積偏小，密度偏大；（2）$\frac{{{ρ_水}（{m_2}-{m_0}）}}{{{m_1}-{m_0}}}$．

點評 此題主要考查學(xué)生對于密度知識的理解和掌握，熟知天平的使用讀數(shù)，量筒的使用和讀數(shù)，以及補差法測密度的原理是解題關(guān)鍵．