Question

8．測量未知液體的密度

[實驗器材]天平、燒杯、量筒、待測液體
[實驗原理]ρ=$\frac{m}{V}$（填公式）
[實驗步驟]
（1）在調節(jié)天平平衡時，先將游碼移到稱量標尺左端零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針偏向分度標尺中央刻度線的右側，則應將平衡螺母向左（選填“左”或“右”）端調節(jié)．
（2）接下來進行了以下操作：
A．用天平測量2燒杯和剩余液體的總質量m₁；
B．將待測液體倒入燒杯中，用天平測出燒杯和液體的質量m₂；
C．將燒杯中的一部分液體倒入量筒，測出這部分液體的體積V；
以上操作的正確順序是：BCA（填字母代號）．
（3）由圖可知，量筒中液體的質量為44g，未知液體的密度是1.1×10³kg/m³．
（4）假如實驗器材中少了量筒，在某一量筒的情況下利用天平、小燒杯和水來測量未知液體的密度．請將下列測量步驟補充完整：
A．用天平稱出空燒杯的質量m₁；
B．將水裝滿燒杯，用天平測出燒杯和水的總質量m₂；
C．將待測液體裝滿燒杯，用天平測出燒杯和液體的總質量m₃；
D．未知液體密度的表達式：ρ_液=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．（已知ρ_水）

Answer 1

分析 測量物質密度時，一般使用天平和量筒分別測量出物體的質量和體積，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$計算出密度；
（1）天平的正確使用：①放：把天平放到水平桌面上；②移；把游碼移到標尺左端零刻線處；③調：調節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處．
（2）為避免液體在容器壁上有殘留而造成實驗誤差，應先測出燒杯與液體總質量，然后向量筒中倒入適量液體，測出其體積，再測出燒杯與剩余液體的總質量，兩者之差是所測液體的質量，據(jù)此合理安排實驗步驟．
（3）由圖所示求出液體的質量，由量筒讀出液體的體積；利用密度公式求出液體的密度；
（4）此過程缺少量筒，所以解決此題關鍵是解決液體的體積．為使水和液體的體積相同，應在小燒杯中盛滿水或液體．

解答 解：測物質密度的實驗原理為：ρ=$\frac{m}{V}$；
（1）用托盤天平測量物體質量時，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游碼移到標尺左端的零刻度處，然后調節(jié)平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動，即若發(fā)現(xiàn)指針靜止時指在分度盤中央刻度線的右側，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向左調節(jié)；
（2）測量液體密度的實驗步驟：用天平測出燒杯和液體的總質量m₂；將燒杯中液體的一部分倒入量筒，測出這部分液體的體積V；再用天平測量燒杯和剩余液體的總質量m₁，故正確的順序是：BCA；
（3）右圖中燒杯和液體的總質量m₂=50g+20g+10g+2.4g=82.4g，
左圖中燒杯和剩余液體的總質量m₁=20g+10g+5g+3.4g=38.4g，
量筒中液體的質量m=m₂-m₁=82.4g-37.4g=44g，
圖中量筒中液體的體積V=40cm³，
液體的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{44g}{40c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（4）測量液體的體積的方法：A、用天平稱出空燒杯的質量m₁；
B、在燒杯內裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量m₂；
C、將待測液體裝滿燒杯，用天平測出燒杯和液體的總質量m₃，
D、液體的質量：m′=m₃-m₁，
液體的體積等于水的體積，即V′=V_水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
則液體的密度為：ρ_液=$\frac{m′}{V′}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．
故答案為：[實驗原理]：ρ=$\frac{m}{V}$；
[實驗步驟]（1）游碼；左；（2）BCA；
（3）44；1.1×10³；
（4）將水裝滿燒杯，用天平測出燒杯和水的總質量；$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．

點評 本題主要考查的是學生對天平和量筒的使用、液體密度測量步驟和密度計算公式的理解和掌握，間接測量是常用的方法，靈活處理．