【題目】小陸同學(xué)在實驗室測量酸奶的密度.他準備了量筒(圖A)和天平.
(1)將天平放在桌面上,把游碼移至標尺左端“0”刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向調(diào),使天平橫梁平衡.
(2)他先將燒杯中的酸奶倒入量筒中,由于酸奶比較粘稠且不透明,容易粘在筒壁上,到了第二天才能看清楚液面,則讀數(shù)時視線應(yīng)該沿著方向(選填“甲”、“乙”或“丙”),則量筒中酸奶的體積是ml,小陸覺得這樣太浪費時間了,不利于快速實驗.于是他改進實驗方案,先用天平測出空燒杯的質(zhì)量m0=30g,接著將酸奶倒入燒杯,用天平測量燒杯和液體的總質(zhì)量m1=g(天平平衡時的情景如圖B所示).然后他找到了最大量程是5ml針筒(圖C),用針筒抽取體積V1=5ml酸奶,測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m2=57.5g;則酸奶的密度為kg/m3
(3)同組的小昊同學(xué)在實驗中發(fā)現(xiàn)了一個“問題”,他發(fā)現(xiàn)5ml針筒的刻度線前的尖端還有一點小“空隙”,“空隙”里面也充滿了酸奶,這會導(dǎo)致測得的酸奶密度值與實際值有偏差;于是,小昊和小陸為減小誤差,采取了以下的操作:將抽滿5ml酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯,測量此時燒杯和酸奶的總質(zhì)量m3 , 記下針筒內(nèi)剩余酸奶體積V2 , 則酸奶密度表達式:ρ= . (請用字母m和V及相應(yīng)下標表示ρ)

【答案】
(1)水平;右
(2)乙;29;63;1.1×103
(3)
【解析】解:(1)將天平放在水平桌面上;測量前調(diào)節(jié)天平平衡時,把游碼移至標尺左端0刻度線處,發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè),應(yīng)將平衡螺母向右調(diào),使天平橫梁平衡.(2)讀取量筒中液體體積時,視線要與液面最凹處相平,所以乙圖的讀數(shù)方法正確,甲圖中俯視的讀法造成讀數(shù)偏大,丙圖中仰視的讀法造成讀數(shù)偏; 由圖乙可知,標尺的分度值為0.2g,
燒杯和酸奶的總質(zhì)量:m1=50g+10g+3g=63g,
由圖甲可知,量筒的分度值為1mL,酸奶的體積V=29mL=29cm3
用針筒抽取的酸奶質(zhì)量:m=m1﹣m2=63g﹣57.5g=5.5g,
用針筒抽取的酸奶V=5mL=5cm3 ,
則酸奶的密度:ρ= = =1.1g/cm3=1.1×103kg/m3 . (3)由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”,使得針筒內(nèi)測量的酸奶體積偏小,由ρ= 可知,質(zhì)量不變,體積偏小,密度會偏大;
為了減小實驗誤差,可采取剩余法測量酸奶的密度,將此時抽滿酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯,測量燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m3 , 進而得出針筒內(nèi)返回燒杯酸奶的質(zhì)量,記下此時針筒內(nèi)酸奶的體積V,得出返回燒杯內(nèi)酸奶的體積,
根據(jù)密度公式求出酸奶密度表達式.
針筒內(nèi)返回燒杯酸奶的質(zhì)量:m′=m3﹣m2=m3﹣57.6g,
針筒內(nèi)返回燒杯酸奶的體積:V′=5mL﹣V2 ,
則酸奶密度表達式:ρ酸奶= = 或ρ酸奶= =
故答案為:(1)水平;右;(2)乙;29;63;1.1×103;(3)
(1)將天平放在水平桌面上,測量前調(diào)節(jié)天平平衡時,把游碼移至標尺左端0刻度線處,平衡螺母應(yīng)向指針偏離的相反方向調(diào)節(jié);(2)根據(jù)圖甲讀出燒杯和酸奶的總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼在標尺上對應(yīng)的刻度值;
在用量筒測量液體體積時,要注意讀數(shù)問題,視線要與液面的凹底相平,同時要注意量筒的單位和分度值;
用原來的總質(zhì)量減去抽取后燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量從而得到抽取酸奶的質(zhì)量,根據(jù)ρ= 求出酸奶的密度;(3)根據(jù)操作過程分析測量的物理量,由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”,造成所測體積偏小,從而計算出的密度偏大;
合理的實驗操作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;
知道針筒中的一部分酸奶返回燒杯中時燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m3和用針筒抽取5mL酸奶時燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量m2 , 進而可以得出返回燒杯內(nèi)酸奶的質(zhì)量,
再記下此時針筒內(nèi)酸奶的體積V可得出返回燒杯內(nèi)酸奶的體積,然后根據(jù)密度公式得酸奶密度表達式.

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