Question

12．聯(lián)合國決定3月22日為國際水資源日．某課外興趣小組的同學(xué)對(duì)學(xué)校的供水系統(tǒng)和水質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．
（一）測自來水的密度
（1）某同學(xué)將天平放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺左側(cè)的零刻度線，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央．
（2）實(shí)驗(yàn)正確操作，測出自來水和杯子總質(zhì)量為118.8g，將部分水倒入量筒，如圖甲所示，測出量筒中水的體積為60cm³．測出剩余自來水和杯子的質(zhì)量，如圖乙所示，為58.2g．
（3）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算出自來水的密度為1.01×10³kg/m³．
（4）在向量筒倒入自來水時(shí)，如果不慎有水濺出，則測出的自來水密度會(huì)偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（二）在實(shí)驗(yàn)條件受限制的情況，創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芙鉀Q一些實(shí)際問題．
小柯測量食鹽水密度，能找到的器材有：兩個(gè)相同的透明杯子、清水（ρ_水=1克/厘米³）、食鹽水、記號(hào)筆和托盤天平．因?yàn)闆]有量筒，液體體積無法直接測量，小柯想到借助于V_食鹽水=V_水的方法，用天平測得m₁=52.0克、m₂=132.0克、m₃=141.6克，利用三個(gè)數(shù)據(jù)完成了食鹽水密度的測量．他的測量過程與方法如下圖．
結(jié)合實(shí)驗(yàn)圖解，ρ_食鹽水=1.12克/厘米³．

Answer 1

分析 （一）（1）實(shí)驗(yàn)前，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡；
（2）根據(jù)圖甲讀出水的體積；根據(jù)圖乙讀出剩余自來水和杯子的總質(zhì)量；
（3）計(jì)算出量筒中自來水的質(zhì)量，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出自來水的密度；
（4）如量筒內(nèi)有水濺出，則所測水的體積會(huì)偏小，從而可得出密度的大小偏差；
（二）先根據(jù)m_水=m₂-m₁計(jì)算出水的質(zhì)量，再根據(jù)密度公式的變形計(jì)算出水的體積，食鹽水的質(zhì)量m_食鹽水=m₃-m₁，水的體積和食鹽水的體積是相等的，最后再根據(jù)密度公式計(jì)算出食鹽水的密度．

解答 解：（一）（1）將天平放在水平桌面上，游碼移到左側(cè)的零刻度線，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡；
（2）由圖甲知，量筒中水的體積：V=60ml=60cm³；
由圖乙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，剩余水和燒杯的總質(zhì)量：m=50g+5g+3.2g=58.2g；
（3）量筒中自來水的質(zhì)量m=118.8g-58.2g=60.6g；
自來水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{60.6g}{60c{m}^{3}}$=1.01g/cm³=1.01×10³kg/m³．
（4）在向量筒倒入自來水時(shí)，如果不慎有濺出，則所測自來水的體積偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$，測出自來水的密度會(huì)偏大；
（二）水的質(zhì)量m_水=m₂-m₁=132.0g-52.0g=80g，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的體積：V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{80g}{1.0g/c{m}^{3}}$=80cm³；
食鹽水的質(zhì)量m_鹽水=m₃-m₁=141.6g-52g=89.6g，圖中所示V_水=V_鹽水，
所以食鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{{m}_{鹽水}}{{V}_{鹽水}}$=$\frac{89.6g}{80c{m}^{3}}$=1.12g/cm³．
故答案為：（一）（1）平衡螺母；（2）60；58.2；（3）1.01×10³；（4）偏大；（二）1.12．

點(diǎn)評(píng) 本題主要是有關(guān)液體密度的測量，主要考查了天平、量筒的使用讀數(shù)及液體密度的測量方法和密度計(jì)算，并能夠根據(jù)測量狀態(tài)分析測量誤差．