Question

【題目】小陽(yáng)放學(xué)回家去鄰居家做客，看到阿姨正給弟弟沖奶粉，他突發(fā)奇想：奶粉的密度是多大呢？于是他要了一點(diǎn)奶粉（粉末狀），帶到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。

(1)在調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)。

(2)小陽(yáng)用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量奶粉的質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤(pán)中砝碼的質(zhì)量及游碼在標(biāo)尺上的位置如圖乙所示，則奶粉的質(zhì)量為________g。

(3)他用如圖丙所示方法測(cè)出奶粉的體積為________cm3，則奶粉的密度是________g/cm3。

(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小陽(yáng)又覺(jué)得沒(méi)有量筒也可以測(cè)奶粉的密度，于是他找來(lái)一個(gè)圓柱形薄壁平底小玻璃瓶、刻度尺、大碗和水，便很快測(cè)出了奶粉的密度。請(qǐng)你將他的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：

①在玻璃瓶?jī)?nèi)裝入適量的奶粉，輕輕振動(dòng)，使其表面水平，測(cè)出奶粉的高度h1；

②將裝有奶粉的玻璃瓶放入裝有適量水的大碗中，使其豎直漂浮，測(cè)出玻璃瓶浸入水中的深度h2；

③將奶粉倒出，把玻璃瓶放入裝水的大碗中，仍豎直漂浮，測(cè)出玻璃瓶浸入水中的深度h3；

④奶粉密度表達(dá)式ρ＝________（水的密度用ρ水表示）。

⑤實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)玻璃瓶中的奶粉很難倒凈，這會(huì)導(dǎo)致所測(cè)的密度值________（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】右 27.4 10 2.74 偏小

【解析】

(1)[1]測(cè)量前，指針偏左，平衡螺母應(yīng)向右調(diào)節(jié)，使橫梁平衡。

(2)[2]圖乙天平砝碼質(zhì)量為25 g，標(biāo)尺的分度值為0.2 g，游碼對(duì)應(yīng)的刻度值為2.4 g，則奶粉的質(zhì)量m＝27.4 g。

(3)[3][4]量筒中奶粉的體積

V＝10 mL＝10 cm3

奶粉的密度

(4)[5]在玻璃瓶?jī)?nèi)裝入適量的奶粉，輕輕振動(dòng)，使其表面水平，測(cè)出奶粉的高度h1；玻璃瓶是薄壁容器，所以奶粉的體積為圓柱體的底面積乘以高，設(shè)圓柱體的底面積為S，則玻璃瓶中奶粉的體積為

V＝Sh1

將裝有奶粉的玻璃瓶放入裝有適量水的大碗，玻璃瓶和奶粉受到的總浮力等于玻璃瓶此時(shí)排開(kāi)水的重力，所以

G′＋G＝F浮＝ρ水gSh2

將奶粉倒出，把玻璃瓶放入裝水的大碗中，仍豎直漂浮，測(cè)出玻璃瓶浸入水中的深度h3；玻璃瓶漂浮在水面上，玻璃瓶受到的浮力等于玻璃瓶排開(kāi)水的重力，所以

G′＝F浮′＝ρ水gSh3

故

G＝ρ水gS(h2－h3)

所以奶粉的質(zhì)量

奶粉的密度

[6]實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)玻璃瓶中的奶粉很難倒凈，則求得的奶粉的質(zhì)量偏小，由ρ＝可得，導(dǎo)致所測(cè)的密度值偏小。