Question

7．小明為了測(cè)牛奶的密度，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）將天平放在水平臺(tái)面上，把游碼移到標(biāo)尺的零刻線處，橫梁靜止時(shí)，指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，如圖甲所示．為使橫梁在水平位置平面，應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向右端移動(dòng)．
（2）小明測(cè)得燒杯和牛奶的總質(zhì)量為224g后，把燒杯中的牛奶倒入量筒中一部分，如圖乙所示，量筒中牛奶的體積是60cm³．
（3）測(cè)量燒杯和杯中剩余牛奶的總質(zhì)量時(shí)，當(dāng)右盤中砝碼的質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示時(shí)，天平橫梁再次水平平衡，則燒杯和剩余牛奶的質(zhì)量為152g．
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算牛奶的密度為1.2×10³kg/m³．
（5）在沒有量筒，只有天平、足量的水（已知水的密度為ρ_水）、杯子和筆的情況下，要測(cè)出牛奶的密度，請(qǐng)你完成實(shí)驗(yàn)．
步驟：（測(cè)得的物理量用相應(yīng)的字母表示）
①用天平稱出空杯子的質(zhì)量m₀；
②往杯中倒入適量的水，在水面處對(duì)杯子作標(biāo)記，用天平稱出杯和水的總質(zhì)量m_l；
③將水倒掉并擦干杯子，再向杯中倒牛奶至標(biāo)記處，用天平稱出牛奶和杯的總質(zhì)量m₂．
根據(jù)以上測(cè)量的物理量寫出牛奶密度表達(dá)式：ρ_牛奶=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平前，將天平置于水平桌面上，游碼歸零后，橫梁哪端高平衡螺母向哪端調(diào)；
（2）看清分度值，讀出示數(shù)；
（3）物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量與標(biāo)尺示數(shù)的和，看清標(biāo)尺的分度值，讀出示數(shù)加上砝碼質(zhì)量數(shù)就為燒杯和液體A的總質(zhì)量；
（4）利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$求出液體密度．
（5）根據(jù)等效替代法進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）將天平放在水平臺(tái)面上，把游碼移到標(biāo)尺的零刻線處；
圖甲，指針偏左，為使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向右端移動(dòng)；
（2）如圖乙所示，量筒的分度值為2mL，則量筒中液體A的體積為60cm³；
（3）燒杯和液體A的總質(zhì)量為150g+2g=152g；
（4）量筒中液體的質(zhì)量為m=224g-152g=72g
因此液體的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{72g}{60c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³
（5）根據(jù)奶的體積與水的體積相等，首先測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₀，倒適量水并作出標(biāo)記，測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量m₁；然后倒奶到標(biāo)記處，測(cè)出奶和燒杯的總質(zhì)量m₂；
水的質(zhì)量m_水=m₁-m₀，則V=V_水=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，奶的質(zhì)量m=m₂-m₀，則ρ_牛奶=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）零刻線；右；（2）60；（3）152；（4）1.2×10³；（5）①用天平稱出空杯子的質(zhì)量m₀；②往杯中倒入適量的水，在水面處對(duì)杯子作標(biāo)記，用天平稱出杯和水的總質(zhì)量m_l；③將水倒掉并擦干杯子，再向杯中倒牛奶至標(biāo)記處，用天平稱出牛奶和杯的總質(zhì)量m₂；$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}•{ρ}_{水}$．

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