Question

【題目】小陽放學回家去鄰居家做客，看到阿姨正給弟弟沖奶粉，他突發(fā)奇想：奶粉的密度是多大呢？于是他要了一點奶粉（粉末狀），帶到學校實驗室，進行了如下實驗。

(1)在調節(jié)天平橫梁平衡時，發(fā)現(xiàn)指針靜止時如圖甲所示，此時應將平衡螺母向________（選填“左”或“右”）調節(jié)。

(2)小陽用調節(jié)好的天平測量奶粉的質量，天平平衡時，右盤中砝碼的質量及游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則奶粉的質量為________g。

(3)他用如圖丙所示方法測出奶粉的體積為________cm3，則奶粉的密度是________g/cm3。

(4)實驗結束后，小陽又覺得沒有量筒也可以測奶粉的密度，于是他找來一個圓柱形薄壁平底小玻璃瓶、刻度尺、大碗和水，便很快測出了奶粉的密度。請你將他的實驗步驟補充完整：

①在玻璃瓶內裝入適量的奶粉，輕輕振動，使其表面水平，測出奶粉的高度h1；

②將裝有奶粉的玻璃瓶放入裝有適量水的大碗中，使其豎直漂浮，測出玻璃瓶浸入水中的深度h2；

③將奶粉倒出，把玻璃瓶放入裝水的大碗中，仍豎直漂浮，測出玻璃瓶浸入水中的深度h3；

④奶粉密度表達式ρ＝________（水的密度用ρ水表示）。

⑤實驗中發(fā)現(xiàn)玻璃瓶中的奶粉很難倒凈，這會導致所測的密度值________（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】右 27.4 10 2.74 偏小

【解析】

(1)[1]測量前，指針偏左，平衡螺母應向右調節(jié)，使橫梁平衡。

(2)[2]圖乙天平砝碼質量為25 g，標尺的分度值為0.2 g，游碼對應的刻度值為2.4 g，則奶粉的質量m＝27.4 g。

(3)[3][4]量筒中奶粉的體積

V＝10 mL＝10 cm3

奶粉的密度

(4)[5]在玻璃瓶內裝入適量的奶粉，輕輕振動，使其表面水平，測出奶粉的高度h1；玻璃瓶是薄壁容器，所以奶粉的體積為圓柱體的底面積乘以高，設圓柱體的底面積為S，則玻璃瓶中奶粉的體積為

V＝Sh1

將裝有奶粉的玻璃瓶放入裝有適量水的大碗，玻璃瓶和奶粉受到的總浮力等于玻璃瓶此時排開水的重力，所以

G′＋G＝F浮＝ρ水gSh2

將奶粉倒出，把玻璃瓶放入裝水的大碗中，仍豎直漂浮，測出玻璃瓶浸入水中的深度h3；玻璃瓶漂浮在水面上，玻璃瓶受到的浮力等于玻璃瓶排開水的重力，所以

G′＝F浮′＝ρ水gSh3

故

G＝ρ水gS(h2－h3)

所以奶粉的質量

奶粉的密度

[6]實驗中發(fā)現(xiàn)玻璃瓶中的奶粉很難倒凈，則求得的奶粉的質量偏小，由ρ＝可得，導致所測的密度值偏小。