Question

7．在“用天平和量筒測量鹽水密度”的實驗中：小宇同學步驟如下
（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發(fā)現指針指在分度盤的右側，應將平衡螺母向左調，使天平橫梁平衡．

（2）用天平測出空燒杯的質量為29g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質量如圖甲所示，則鹽水的質量是33 g．再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖乙所示，鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．
（3）小萱同學在實驗中先測出空燒杯的質量m₁，倒入鹽水后測出其總質量m₂．在將鹽水倒入量筒的過程中，發(fā)現由于鹽水較多，無法全部倒完，她及時停止了操作．同組同學討論后認為仍可繼續(xù)完成實驗，于是小聰讀出此時量筒中鹽水的體積V，又加了一個步驟，順利得出了鹽水的密度．你認為增加的步驟是：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質量m₃，請幫小萱寫出計算鹽水密度的表達式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）小宇用的那種方法測出鹽水密度會偏大填“偏大”或“偏小”）因為鹽水從燒杯倒入到量筒中后會有殘留．

Answer 1

分析 （1）在天平使用時，應先將天平放在水平的桌面上，而后將天平的游碼歸零，后根據指針的偏轉方向判斷天平哪端下沉，調節(jié)過程中，調節(jié)天平平衡時，平衡螺母向上翹的方向移動．
（2）天平讀數時應將砝碼的質量與游碼的示數相加；鹽水的質量為燒杯和鹽水的總質量與空燒杯的質量之差；
讀出量筒中的體積，利用量筒讀數時，視線應與凹液面相平；
利用密度公式可計算出鹽水的密度；
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質量與剩余鹽水和燒杯總質量差就是倒入量筒中鹽水質量，由此分析解答；
（4）將燒杯中的鹽水倒入量筒時，燒杯中會有殘留，因此，會造成體積的測量結果偏小，這樣也就影響了密度的測量結果．

解答 解：（1）用天平測量物體的質量時，首先把天平放在水平桌面上，把游碼放在標尺左端的零刻線處．然后調節(jié)橫梁兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，在調節(jié)過程中，若指針偏向分度盤的左方，應將平衡螺母向右邊調節(jié)；
（2）由圖甲知，燒杯和鹽水的總質量為50g+10g+2g=62g，
鹽水的質量m=62g-29g=33g，
由乙圖知，鹽水的體積V=30cm³，
鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質量與剩余鹽水和燒杯總質量差就是倒入量筒中鹽水質量，
所以增加的步驟為：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質量m₃；
即倒入量筒中鹽水質量m=m₂-m₃，
所以鹽水密度的表達式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）因為將鹽水從燒杯倒入量筒時不可能完全倒干凈，所以體積的測量結果會偏小，而質量的測量是準確的，根據ρ=$\frac{m}{V}$可知，此密度的測量結果比真實值偏大．
故答案為：（1）左；（2）33；1.1×10³；（3）用天平測出剩余鹽水和燒杯總質量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；（4）偏大；鹽水從燒杯倒入到量筒中后會有殘留．

點評 此實驗中考查了天平的調節(jié)與讀數、量筒的讀數、密度公式的運用等，這都是該實驗中應掌握的基本知識．同時，為了使測量的結果更精確，應在設計步驟時考慮到盡可能減小誤差的方法．