Question

2．下面是某班同學(xué)測(cè)量液體密度的三種方法，請(qǐng)將空白處填寫完整．方法一：“好學(xué)”小組利用天平，量筒等器材測(cè)某液體的密度

（1）“好學(xué)”小組在調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，若指針靜止位置如圖甲，則應(yīng)將平衡螺母向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．
（2）“好學(xué)”小組的測(cè)量步驟如下：
①往空燒杯倒入適量的鹽水，測(cè)出燒杯和鹽水的質(zhì)量m₁=48.2g；
②將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒，讀出量筒中鹽水的體積為V=20cm³；
③測(cè)出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₂（如圖乙）．
請(qǐng)你幫助他將如表的實(shí)驗(yàn)記錄表填寫完整．

燒杯和鹽水的質(zhì)量m1/g	燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2/g	量筒中鹽水的質(zhì)量 m/g	量筒中鹽水的體積V/cm3	鹽水的密度ρ/（g？cm-3）
48.2			20

方法二：“勤奮”小組利用彈簧測(cè)力計(jì)，燒杯，石塊，細(xì)線和水等物品測(cè)量某液體的密度．
其操作步騾是：
①用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出石塊的重力為G；
②將石塊浸沒在水中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁；
③將石塊浸沒在液體中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂（寫出具體方法和要測(cè)出的物理量，并用字母表示）；
④某液體的密度表達(dá)式為ρ_液=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$ρ_水（用測(cè)出物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）
方法三：“創(chuàng)新”小組自制了如圖丙“密度天平”．其制作過程和原理如下：選擇一根長(zhǎng)1m的杠桿，調(diào)節(jié)兩邊螺母使杠桿在水平位置平衡．在左側(cè)離中點(diǎn)10cm的A位置用細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為150g、容積為80mL的容器．右側(cè)用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為50g的鉤碼（細(xì)線的質(zhì)量忽略不計(jì)）．測(cè)量時(shí)往容器中加滿待測(cè)液體，移動(dòng)鉤碼使杠桿在水平位置平衡，在鉤碼懸掛位置就可以直接讀出液體的密度．該“密度天平”的測(cè)量范圍是1.25×10³kg/m³．

Answer 1

分析 方法一：（1）根據(jù)指針的位置，利用橫梁平衡的調(diào)節(jié)方法，遵循“左偏右調(diào)，右偏左調(diào)”的原則，可以確定平衡螺母的調(diào)節(jié)方向．
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量與游碼質(zhì)量的和；量筒中鹽水的質(zhì)量為總質(zhì)量減去剩余的質(zhì)量；根據(jù)密度公式求出密度大��；
方法二：利用題目中所方法測(cè)牛奶密度，遇到的關(guān)鍵困難是要解決如何測(cè)牛奶的體積，這里是借助了水來(lái)進(jìn)行等效替代．因此，按照這一思路結(jié)合密度的公式可完成本實(shí)驗(yàn)．
方法三：鉤碼移至最右端時(shí)，該“密度天平”達(dá)到了大量程，同樣根據(jù)杠桿的平衡條件，帶入相關(guān)的數(shù)據(jù)，即可進(jìn)行求解．

解答 解：
方法一：（1）在調(diào)節(jié)橫梁平衡時(shí)，若指針向右傾斜，則應(yīng)向左移動(dòng)平衡螺母．
（2）由乙圖可知：燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₂=20g+5g+1.2g=26.2g；量筒中鹽水的質(zhì)量m=48.2g-26.2g=22g；量筒中鹽水的體積V=20cm³；
鹽水的密度為：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{22g}{20c{m}^{3}}$=1.1g/cm³；
方法二：③將石塊浸沒在液體中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂；
④根據(jù)阿基米德原理可知，石塊在水中的浮力為F_浮水=G-F₁=ρ_水V_排g，即V_排=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；石塊在液體中的浮力為F_浮液體=G-F₂=ρ_液體V_排g，即V_排=$\frac{G-{F}_{2}}{{ρ}_{液}g}$，
所以有：$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-{F}_{2}}{{ρ}_{液}g}$，化簡(jiǎn)得：ρ_液體=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$ρ_水．
方法三：根據(jù)題意鉤碼移動(dòng)至最右端，該“密度天平”達(dá)到最大量程，設(shè)OA為L(zhǎng)₁′，O點(diǎn)距最右端的距離為L(zhǎng)₂′，容器的質(zhì)量為m₁，鉤碼的質(zhì)量為m₂，容器中加滿液體的質(zhì)量為m，根據(jù)杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂可得：（m₁+m）gL₁′=m₂gL₂，即：（150g+m）×g×10cm=50g×g×50cm，
解得：m=100g，
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{100g}{80c{m}^{3}}$=1.25g/cm³=1.25×10³kg/m³．
故答案為：方法一：（1）左；（2）26.2；22；1.1；
方法二：③將石塊浸沒在液體中，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂；$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}$ρ_水；
方法三：1.25×10³．

點(diǎn)評(píng) 利用浮力和液體壓強(qiáng)對(duì)兩種液體的密度進(jìn)行比較，都是學(xué)以致用的好事例，只是這兩種方法只能比較，并非測(cè)量，而且密度大小并不是判斷牛奶優(yōu)劣的唯一指標(biāo)，我們應(yīng)有選擇地加以利用．