Question

8．小惠同學(xué)為了測(cè)量德化高山茶油的密度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：
（1）把天平放在水平桌面上，將游碼移到稱量標(biāo)尺零刻度處，發(fā)現(xiàn)指針靜止在分度標(biāo)尺中央刻度線的右側(cè)，此時(shí)應(yīng)將平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使天平平衡．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)量茶油和燒杯的總質(zhì)量，操作情景如圖1所示，錯(cuò)誤之處是：測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母．
（3）重新調(diào)節(jié)好天平，小惠稱得茶油和燒杯的總質(zhì)量為60g，然后將一部份茶油倒入量筒中，如圖2所示；再將燒杯放在天平上，稱得剩余茶油和燒杯的總質(zhì)量如圖3所示，由此可知：量筒中茶油的體積是32cm³，量筒中茶油的質(zhì)量是28.8g，茶油的密度是0.9g/cm³．
（4）另一同學(xué)想測(cè)出某品牌牛奶的密度，為此他利用實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的彈簧測(cè)力計(jì)、空飲料瓶、水、細(xì)線等物品來測(cè)量．其操作步驟是：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出空飲料瓶的重力G₁；
②在空飲料瓶中裝滿水，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶和水的總重力G₂，計(jì)算水的體積V=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用測(cè)出物理量的字母表示，水的密度ρ_水已知）；
③在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶和牛奶的總重力G₃；（說出具體方法和要測(cè)出的物理量并用字母表示）
④計(jì)算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}{ρ}_{水}$．（用測(cè)出的物理量的字母表示）

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用：把天平放到水平桌面上；把游碼移到標(biāo)尺左端零刻線處；調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度盤的中線處．
（2）在使用天平稱量物體的質(zhì)量時(shí)，通過增減砝碼和移動(dòng)游碼使天平平衡；
（3）用天平測(cè)物體質(zhì)量時(shí)，物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加上游碼所對(duì)刻度，而要準(zhǔn)確讀出游碼所對(duì)刻度，必須明確標(biāo)尺的分度值及以游碼左端所對(duì)刻度為準(zhǔn)；讀取量筒液體的體積時(shí)，視線與液面（凹液面的底部）相平；
已知茶油和燒杯的總質(zhì)量，讀出量筒中剩余茶油和燒杯的總質(zhì)量，可求得量筒中茶油的質(zhì)量，量筒中茶油的體積可從量筒中讀出．
然后，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可求出其密度；
（4）利用題目中所方法測(cè)牛奶密度，遇到的關(guān)鍵困難是要解決如何測(cè)牛奶的體積，這里是借助了水來進(jìn)行等效替代．因此，按照這一思路結(jié)合密度的公式可完成本實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）用托盤天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí)，把天平放置在水平桌面上易于操作的地方；游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)，即若發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)指在分度盤中央刻度線的右側(cè)，要使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)．
（2）在使用天平稱量物體的質(zhì)量時(shí)，通過增減砝碼和移動(dòng)游碼使天平平衡，不能再移動(dòng)平衡螺母；
（3）剩余茶油和燒杯的總質(zhì)量是砝碼20g+10g，游碼刻度1.2g，共20g+10g+1.2g=31.2g；根據(jù)題意，量筒里茶油的質(zhì)量是：m=60g-31.2g=28.8g．
由圖知，量筒中茶油的體積是V=32cm³，則茶油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{28.8g}{32c{m}^{3}}$=0.9g∕cm³．
（4）②水的體積V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{\frac{{G}_{水}}{g}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
③為了測(cè)出與水同體積的牛奶，我人還需用這只瓶子再裝滿牛奶進(jìn)行測(cè)量，具體操作為：在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶和牛奶的總重力G₃；
④牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{g}}{\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}{ρ}_{水}$．
故答案為：
（1）水平桌面上；左；
（2）測(cè)量時(shí)調(diào)節(jié)平衡螺母；
（3）32；28.8；0.9；
（4）$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出瓶和牛奶的總重力G₃；$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}{ρ}_{水}$．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)量密度的實(shí)驗(yàn)題是常規(guī)性實(shí)驗(yàn)題，要掌握天平、量筒的正確使用及密度的計(jì)算公式，屬于中等題．