Question

13．張雷為了測量某種液體的密度，進行了如下實驗：
（1）將天平放在水平臺面上，將游碼移到標尺的零刻線處，橫梁靜止時，指針指在分度盤中央刻度線的左側，如圖甲所示，為使橫梁在水平位置平衡，應將橫梁上的平衡螺母向右端移動．
（2）將盛有適量液體的杯子放在調節(jié)好的天平左盤內，測出杯子和液體的總質量為128g，然后將杯中液體的一部分倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒中液體的體積為60cm³．

（3）再將盛有剩余液體的杯子放在天平左盤內，改變砝碼的個數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時右盤中砝碼質量和游碼在標尺上的位置如圖丙所示，則杯子及杯內剩余液體的總質量為62g．
（4）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)計算液體的密度為1.1×10³kg/m³．
（5）張雷同學想通過實驗測量出他家中醬油的密度，但他沒有量筒和燒杯，只有天平、帶有蓋子的玻璃瓶和適量的水．請你與他一起來完成實驗．（水的密度用ρ_水來表示）
A 將天平放在水平桌面上，并將游碼移到稱量標尺的零刻度線處，再調節(jié)平衡螺母使天平平衡．
B 在測量空玻璃瓶的質量時，實驗操作如圖丁所示，張雷操作的錯誤之處是：稱量物體質量時，調節(jié)平衡螺母．改正錯誤后，他依次進行了如下操作：
①測出空玻璃瓶的質量m；
②測出玻璃瓶裝滿醬油后的總質量m₁；
③倒出瓶中的醬油，將玻璃瓶清洗干凈后裝滿水，并將瓶的外部擦干，測出玻璃瓶裝滿水后的總質量m₂．
根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)，可知醬油密度的表達式為：ρ_醬油=$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．

Answer 1

分析 （1）調節(jié)天平在水平位置平衡時，平衡螺母向上翹的一端移動．
（2）讀出液面對應的刻度值，即液體的體積．
（3）燒杯和剩余液體的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值．知道燒杯和液體的總質量，求出倒入量筒液體的質量．
（4）知道液體的質量和體積，根據(jù)密度公式求出液體的密度．
（5）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；物體的質量等于砝碼的質量加游碼對應的刻度值．
根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，要求醬油的密度，需知道醬油的質量和體積，利用水的質量和密度可知瓶的容積，即醬油的體積，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$寫出醬油密度的表達式．

解答 解：（1）如圖甲，指針指在分度盤的左側，說明天平的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動．
（2）由圖乙知，量筒中液體的體積是：V=60ml=60cm³．
（3）由圖丙知，燒杯和剩余液體的質量：m'=50g+10g+2g=62g，
則倒入量筒中液體的質量：m=m_總-m'=128g-62g=66g，
（4）液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{66g}{60c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（5）將天平放在水平桌面上，并將游碼移到稱量標尺的零刻度線處，再調節(jié)平衡螺母使天平平衡．
如圖，張磊操作的錯誤之處是：稱量物體質量時，移動平衡螺母．
已知空瓶的質量和裝滿醬油后的總質量，則醬油的質量：m_醬油=m₁-m，
已知空瓶的質量和裝滿水后的總質量，則水的質量：m_水=m₂-m，
由ρ=$\frac{m}{V}$得瓶的容積：V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-m}{{ρ}_{水}}$，
則醬油密度的表達式：ρ_醬油=$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．
故答案為：（1）右；（2）60；（3）62；（4）1.1×10³；（5）零刻度線；稱量物體質量時，調節(jié)平衡螺母；$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．

點評 本題考查了液體密度的方法，本實驗中由于把液體從量筒向燒杯里面倒的時候，倒不干凈，使得質量測量值偏小、從而使得密度的測量值偏�。�正確的順序應該是：先測量液體和燒杯的總質量，再將液體倒入量筒中一部分（讀出體積），再測量剩余液體和燒杯的質量，求出量筒內液體的質量，最后利用密度公式求解．