Question

2．3月22日是國際水資日，為了配合節(jié)約用水活動的開展，我校課外興趣小組對自來水進(jìn)行了測量研究．
（一）測自來水密度
（1）某同學(xué)將天平放在水平臺上，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡．將盛有適量自來水的杯子放在天平左盤內(nèi)，測其總質(zhì)量．該同學(xué)使用天平時操作的錯誤之處是未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處．
（2）該同學(xué)重新進(jìn)行了正確的操作，步驟如下．實(shí)驗(yàn)順序應(yīng)該是cabd；
a、將杯子中的一部分水倒入量筒中（示數(shù)如圖）
b、測出剩余自來水和杯子的總質(zhì)量（示數(shù)如圖）
c、測出水和杯子的總質(zhì)量為122.6g；
d、算出自來水的密度為1.01×10³kg/m³．
（二）測水龍頭出水速度
水的流量是指單位時間內(nèi)通過某一橫截面的水的體積．某同學(xué)根據(jù)流量設(shè)計了如下測量水龍頭出水速度的實(shí)驗(yàn)步驟：
①測出水龍頭出水口的內(nèi)部直徑D；
②打開水龍頭使水以適當(dāng)?shù)乃俣葎蛩倭鞒觯?br />③測出時間t內(nèi)流出水的質(zhì)量m，請寫出水龍頭出水速度的表達(dá)式v=$\frac{4V}{πje4rwnt^{2}t}$．

Answer 1

分析 （一）（1）在調(diào)節(jié)平衡前，先將天平放在水平臺上，游碼置于標(biāo)尺左端的零刻線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）從減小實(shí)驗(yàn)誤差和簡化實(shí)驗(yàn)操作的角度，可對實(shí)驗(yàn)的步驟進(jìn)行科學(xué)的安排；利用密度公式計算水的密度；
（二）根據(jù)流量的定義得出流量的表達(dá)式，則可根據(jù)流量除以橫截面積得出流速．

解答 解：（一）（1）在調(diào)節(jié)天平平衡時，應(yīng)先將天平放在水平臺上，并將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處，該同學(xué)忘了將游碼撥到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處了；
（2）在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)按照以下步驟：
c、測出水和杯子的總質(zhì)量為m₂=122.6g，
a、將杯子中的一部分水倒入量筒中，
b、測出剩余自來水和杯子的總質(zhì)量m₁=50g+10g+2g=62g，
d、算出自來水的密度．
則量筒中水的質(zhì)量m=122.6g-62g=60.6g，量筒中水的體積V=60ml=60cm³，
自來水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60.6g}{60c{m}^{3}}$≈1.01g/cm³=1.01×10³kg/m³，
（二）根據(jù)流量的定義，則Q=$\frac{V}{t}$；
所以流速為v=$\frac{Q}{S}$=$\frac{\frac{V}{t}}{π（\frachvn79nm{2}）^{2}}$=$\frac{4V}{πe2umd6r^{2}t}$．
故答案為：（一）（1）未先將游碼移到標(biāo)尺左端的“0”刻度線處；（2）cabd；1.01×10³；（二）$\frac{4V}{πi7fih9f^{2}t}$．

點(diǎn)評 （一）是測量液體的密度實(shí)驗(yàn)，考查了測量的方法、天平和量筒的使用及讀數(shù)，同時考查了密度的計算；
（二）通過給出流量的概念，讓學(xué)生計算水的流量，同時根據(jù)流量計算流速，考查了對新知識的應(yīng)用．