Question

2．小永等同學(xué)利用所學(xué)知識(shí)測(cè)量了醬油的密度．
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(tái)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(lái)進(jìn)行了如下操作：
A．用天平測(cè)量燒杯和剩余醬油的總質(zhì)量m₁；
B．用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量m₀
C．將待測(cè)醬油倒入燒杯中，用天平測(cè)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(cè)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(cè)力計(jì)和塑料小桶改裝成可以直接測(cè)量液體密度的密度秤（如圖所示），使用時(shí)只要在小桶內(nèi)裝滿待測(cè)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)如下表：

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，如圖2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(shí)，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(qǐng)你在圖3中的彈簧測(cè)力計(jì)上標(biāo)出該密度秤的零刻度線（將相應(yīng)刻度線向右延長(zhǎng)）．
（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(tái)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(cè)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(cè)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(cè)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(jì)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(jì)算醬油密度；
（4）由于小桶有重力，所以小桶中沒(méi)有東西時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)也有示數(shù)，故可以確定選項(xiàng)；
（5）分析表格知，每組彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和液體密度在數(shù)值上都相差0.8，可通過(guò)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(cè)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(tái)上，游碼移到標(biāo)尺的零刻度
（2）為減少誤差，不必測(cè)空杯的質(zhì)量，即步驟B是多余的；
根據(jù)測(cè)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(cè)力計(jì)示數(shù)越大，說(shuō)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(méi)有盛液體時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)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(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為0.6N，
故將彈簧測(cè)力計(jì)上0.6N刻度線延長(zhǎng)標(biāo)記為0g/cm³，如下圖：

（7）在測(cè)力計(jì)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(tái)上；標(biāo)尺左端零刻度線；（2）B；CDA；（3）45；40；1.125；（4）B； （5）1.9；（6）如圖所示；（7）減小桶的質(zhì)量．

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