Question

15．華士醬油，素負(fù)盛名，與鎮(zhèn)江醋齊名，民間素有“華士醬油鎮(zhèn)江醋”之說．華士醬油制品分為原油、母油、露油、冰油等種類，色澤深紅，品質(zhì)濃釅，倒注時有粘度，置于碗中，凝而不散，其味鮮美可口．小永等同學(xué)利用所學(xué)知識測量了華士醬油的密度．
實(shí)驗(yàn)一
實(shí)驗(yàn)器材：天平、燒杯、量筒
（1）把天平放在水平臺上，將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
（2）接下來進(jìn)行了如下操作：
A．用天平測量燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量m₁；
B．用天平測出空燒杯的質(zhì)量m₀
C．將待測醬油倒入燒杯中，用天平測出燒杯和醬油的總質(zhì)量m₂；
D．將燒杯中醬油的一部分倒入量筒，測出這部分醬油的體積V；
為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，上述步驟中B是多余的，合理的實(shí)驗(yàn)順序是：CDA．
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示：

（3）由圖可得，量筒中醬油的質(zhì)量為45g，體積為40cm³，醬油的密度為1.125g/cm³．
實(shí)驗(yàn)二：由于實(shí)驗(yàn)需要的步驟較多，操作比較麻煩，聯(lián)想到物質(zhì)的質(zhì)量和體積的關(guān)系，小永和小伙伴們利用彈簧測力計和塑料小桶改裝成可以直接測量液體密度的密度秤（如圖2所示），使用時只要在小桶內(nèi)裝滿待測液體，就可從彈簧秤指針指示的位置直接讀出液體的密度．

將塑料小桶中分別裝滿已知密度的四種不同液體后，用彈簧秤稱它們的重力，數(shù)據(jù)如表：

液體的密度（g/cm3）	0.8	1.0	1.2	1.4
彈簧秤的示數(shù)（N）	1.4	1.6	1.8	2.0

（4）分析此表，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)液體的密度與彈簧秤之間有一定的規(guī)律，圖3中能正確反映這一規(guī)律的圖象是B．
（5）若小桶中盛滿某種密度未知的某種液體時，彈簧秤的示數(shù)是2.5N，可推算出了該液體的密度是1.9g/cm³．
（6）請你在圖中的彈簧測力計上標(biāo)出該密度秤的零刻度線（將相應(yīng)刻度線向右延長）．
（7）若要增大該秤的稱量范圍，可采取的措施有：減小桶的質(zhì)量（寫出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用：把天平放在水平臺上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度，調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指到分度盤的中央；
（2）測量液體密度要遵循減少誤差的原則；常規(guī)步驟是：①先調(diào)節(jié)天平平衡；
②然后用天平測燒杯和液體的總質(zhì)量；
③再把燒杯中一部分液體倒入量筒中，記下體積；
③再次測量出剩余液體和燒杯的總質(zhì)量；
④先求出兩次質(zhì)量差，即為倒出液體的質(zhì)量，然后計算液體密度．
（3）根據(jù)圖1讀出燒杯和醬油的總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼顯示數(shù)值，從而得到醬油質(zhì)量；讀出醬油體積，由ρ=$\frac{m}{V}$計算醬油密度；
（4）由于小桶有重力，所以小桶中沒有東西時彈簧測力計也有示數(shù)，故可以確定選項(xiàng)；
（5）分析表格知，每組彈簧測力計的示數(shù)和液體密度在數(shù)值上都相差0.8，可通過這一規(guī)律總結(jié)出它們的函數(shù)關(guān)系，ρ=F-0.6，所以將2.5N代入即可求出該液體的密度．
（6）由表中數(shù)據(jù)可知，零刻度ρ=0g/cm³，F(xiàn)=0.6N；
（7）根據(jù)測量原理分析增大量程的方法．

解答 解：
（1）根據(jù)天平的使用方法，天平應(yīng)放在水平工作臺上，游碼移到標(biāo)尺的零刻度
（2）為減少誤差，不必測空杯的質(zhì)量，即步驟B是多余的；
根據(jù)測量液體密度的步驟可知，首先將托盤天平放在水平桌面上，調(diào)節(jié)天平橫梁平衡；然后用天平稱出盛有醬油的燒杯的總質(zhì)量m₂；再把燒杯中的醬油倒入量筒中一部分，記下量筒中醬油體積V；最后用天平稱出剩余醬油和燒杯的總質(zhì)量m₁；所以合理的實(shí)驗(yàn)順序是CDA；
（3）由圖B可知，燒杯和醬油的總質(zhì)量m₂=50g+20g+10g+2.4g=82.4g，
由圖A可知，燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量m₁=20g+10g+5g+2.4g=37.4g，
所以量筒中醬油的質(zhì)量：m=m₂-m₁=82.4g-37.4g=45g，
圖C中量筒中醬油的體積：V=40ml=40cm³，
醬油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³；
（4）在小桶中分別裝滿四種不同液體后，液體體積相同，則測力計示數(shù)越大，說明液體重力越大（質(zhì)量越大），根據(jù)密度公式可知，液體的密度越大；但由于小桶有一定的重力，所以小桶中沒有盛液體時彈簧測力計也有示數(shù)，故選項(xiàng)B符合題意；
（5）由表中數(shù)據(jù)可知，彈簧秤示數(shù)與液體密度之差是一定值，即1.4-0.8=1.6-1.0=1.8-1.2=2.0-1.4=0.6；
即F-ρ=0.6，所以液體密度與彈簧秤示數(shù)的關(guān)系為：ρ=F-0.6，
將F=2.5N代入得ρ=2.5-0.6=1.9g/cm³，
（6）由以上函數(shù)關(guān)系可知，液體密度為0時，彈簧測力計的示數(shù)為0.6N，
故將彈簧測力計上0.6N刻度線延長標(biāo)記為0g/cm³，如下圖；
（7）在測力計刻度一定的情況下，減小桶的質(zhì)量，可增大該秤的稱量范圍．
故答案為：
（1）水平臺上；標(biāo)尺左端零刻度線；（2）B；CDA；（3）45；40；1.125；（4）B； （5）1.9；
（6）；（7）減小桶的質(zhì)量．

點(diǎn)評 本題考查測量液體密度實(shí)驗(yàn)步驟和原理，關(guān)鍵是平時要注意知識的積累，記憶測量的方法和原理；重點(diǎn)是記住測量密度的原理和測量步驟．