Question

17．黎黎同學(xué)配制了一定濃度的鹽水，棒媽媽篩選出飽滿的種子，她想知道所配制出的鹽水密度，就用天平和量筒來進行測量．
（1）把天平放在水平桌面上，將游碼　撥到標(biāo)尺左端的零刻線處后，發(fā)現(xiàn)天平橫梁左高右低，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，使天平平衡．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測得空燒杯的質(zhì)量m₁；
（3）把適量的鹽水倒入量筒中，測得鹽水體積V，如圖甲所示；
（4）把量筒中的鹽水倒入燒杯中，測得燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₂，如圖乙所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，幫黎黎同學(xué)把表填寫完整：

空燒杯的質(zhì)量 m1/g	量筒中鹽水的體積 V/cm3	燒杯和鹽水的總質(zhì)量 m2/g	鹽水的密度 ρ/g•cm-3
30	40	76	1.15

（5）以上方法測出的鹽水密度值比真實值偏�。�（選填“偏大”或“偏小”）
（6）黎黎同學(xué)發(fā)現(xiàn)混雜在種子中的小石塊也同飽滿的種子一起沉入了鹽水底部，她想盡快知道石塊的密度究竟有多大，就選了一塊大小合適且與其材質(zhì)相同的石塊，巧妙利用圖乙所示的天平狀態(tài)，按以下的步驟測出了石塊的密度．
①用細線栓著石塊浸沒在鹽水中（石塊未接觸燒杯底且鹽水未溢出），天平的讀數(shù)增大了△m₁
②將石塊緩慢沉入燒杯底部，放開細線，天平的讀數(shù)再增大了△m₂；
③石塊密度的表達式ρ_石=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}$•ρ（用△m₁，△m₁及鹽水密度ρ表示）

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平桌面上，游碼與標(biāo)尺左端的0刻度線對齊，調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤的中央；
為使橫梁平衡，平衡螺母相對于指針的偏轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)規(guī)律是“左偏右調(diào)”；
（4）量筒分度值為2ml，得出量筒內(nèi)鹽水的體積；天平的分度值是0.2g，讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對應(yīng)的刻度值，即鹽水和燒杯的總質(zhì)量；減去燒杯質(zhì)量，可得量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量；利用密度公式計算鹽水的密度；
（5）把量筒中的鹽水倒入燒杯中，由于量筒內(nèi)壁粘有液體，測得的鹽水質(zhì)量偏小，根據(jù)密度公式分析；
（6）細線栓著石塊浸沒在鹽水中，鹽水對石塊產(chǎn)生浮力，由力的作用是相互的得到浮力，由阿基米德原理可得石塊的體積；
由石塊緩慢沉入燒杯底部，放開細線，可得石塊質(zhì)量，從而計算其密度．

解答 解：
（1）在調(diào)節(jié)托盤天平時，首先將其放在水平桌面上，再游碼放在標(biāo)尺的左端零刻度線處，此時天平橫梁左高右低，說明右側(cè)質(zhì)量略大，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)，直到天平平衡；
（4）由圖甲量筒分度值為2ml，量筒中鹽水的體積為V=40mL=40cm³，
已知燒杯m₁=30g，天平標(biāo)尺上的分度值是0.2g，由圖乙知鹽水和燒杯的總質(zhì)量：m₂=50g+20g+5g+1g=76g，
量筒中鹽水的質(zhì)量：m=m₂-m₁，
所以鹽水的密度：ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$=$\frac{76g-30g}{40c{m}^{3}}$=1.15/g/cm³；
（5）把量筒中的鹽水全部倒入燒杯中，由于量筒內(nèi)壁粘有液體，所以所測鹽水的質(zhì)量偏小，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，密度偏��；
（6）①用細線栓著石塊浸沒在鹽水中（石塊未接觸燒杯底且鹽水未溢出），此時石塊受到鹽水的浮力，由于力的作用是相互的，所以石塊對水也有向下的壓力，天平的讀數(shù)增大，所以：F浮=F=△m₁g，
由阿基米德原理可得石塊的體積：V=V_排=$\frac{{F}_{浮}}{g}$=$\frac{△{m}_{1}g}{ρg}$=$\frac{△{m}_{1}}{ρ}$；
②將石塊緩慢沉入燒杯底部，放開細線，天平的讀數(shù)再增大了，
所以石塊的質(zhì)量：m=△m₁+△m₂；
③石塊密度的表達式ρ_石=$\frac{m}{V}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{\frac{△{m}_{1}}{ρ}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}$•ρ．
故答案為：（1）水平桌面；游碼；游碼；（4）40；76；1.15；（5）偏��；（6）$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}$•ρ．

點評 本題是測密度的實驗，考查了天平和量筒的使用、密度計算、誤差分析，最后一問巧妙運用了浮力測出石塊的體積是解題的關(guān)鍵．