Question

15．在探究質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí)，小明找來(lái)大小不同的塑料塊和某種液體做實(shí)驗(yàn)

（1）圖甲是小明在水平桌面上使用托盤天平的情景，他的錯(cuò)誤是測(cè)量時(shí)調(diào)平衡螺母．
（2）改正錯(cuò)誤后，小明正確操作，根據(jù)數(shù)據(jù)畫出了塑料塊和液體質(zhì)量隨體積變化的圖象，如圖乙所示．
①分析圖象可知：同種物質(zhì)的不同物體，其質(zhì)量與體積的比值相同（選填“相同”或“不同），物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值定義為密度，塑料的密度為1.2g/cm³．
②往燒杯內(nèi)倒入10cm³的液體，用天平稱出燒杯和液體的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)，右盤中砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖丙所示，則燒杯和液體的總質(zhì)量為39.4g，若燒杯內(nèi)液體的體積為15cm³，則燒杯和液體的總質(zhì)量應(yīng)為43.4g．

Answer 1

分析 解答此題從以下知識(shí)點(diǎn)入手：
（1）天平的正確使用方法：
一放：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線上；
二調(diào)：調(diào)節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，此時(shí)指針恰好指在分度盤的中央或左右擺幅度相等；
三稱：左物右碼，用鑷子向右盤中加減砝碼，當(dāng)加減最小砝碼橫梁還不平衡時(shí)，調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置，使天平再次平衡；
四記：物體的質(zhì)量等于右盤中砝碼的質(zhì)量與標(biāo)尺上游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值之和．
（2）①要先找出圖象中相等的量，然后在這個(gè)等量關(guān)系的條件下，去比較其它幾個(gè)物理量之間有什么關(guān)系，即可得出結(jié)論；
②根據(jù)圖象中液體的質(zhì)量和體積，利用密度計(jì)算公式計(jì)算出液體的密度的大小；然后計(jì)算10cm³液體的總質(zhì)量；由此可求得燒杯的質(zhì)量；
由m=ρV可求得15cm³液體的質(zhì)量，再加上燒杯的質(zhì)量即為15cm³燒杯內(nèi)液體的總質(zhì)量．

解答 解：（1）天平正確的調(diào)節(jié)方法是：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標(biāo)尺左端零刻度線上；調(diào)節(jié)橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡；小明錯(cuò)誤的在稱量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）①由圖象可知，塑料（或液體）的質(zhì)量和體積成正比，說(shuō)明同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同；
塑料的質(zhì)量為30g時(shí)，對(duì)應(yīng)的體積為25cm³，其密度ρ_塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{25c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
②燒杯和10cm³液體的總質(zhì)量m_總=20g+10g+5g+4.4g=39.4g；
由圖象可知，液體質(zhì)量為20g時(shí)，體積為25cm³，液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm³液體的質(zhì)量為：m_液=ρV₁=0.8g/cm³×10cm³=8g，
則燒杯的質(zhì)量m_燒杯=m_總-m_液1=39.4g-8g=31.4g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同種液體密度相同，15cm³液體的質(zhì)量m_液2=ρV₂=0.8g/cm³×15cm³=12g，
15cm³液體和燒杯的質(zhì)量${m}_{總}(cāng)^{′}$=m_燒杯+m_液2=31.4g+12g=43.4g．
故答案為：（1）測(cè)量時(shí)調(diào)平衡螺母；（2）①相同；1.2g/cm³；②39.4；43.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性強(qiáng)；熟練掌握天平的使用方法、密度公式和密度的測(cè)量方法是解題的關(guān)鍵．