Question

13．張雷為了測(cè)量某種液體的密度，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）將天平放在水平臺(tái)面上，將游碼移到標(biāo)尺的零刻線處，橫梁靜止時(shí)，指針指在分度盤中央刻度線的左側(cè)，如圖甲所示，為使橫梁在水平位置平衡，應(yīng)將橫梁上的平衡螺母向右端移動(dòng)．
（2）將盛有適量液體的杯子放在調(diào)節(jié)好的天平左盤內(nèi)，測(cè)出杯子和液體的總質(zhì)量為128g，然后將杯中液體的一部分倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒中液體的體積為60cm³．

（3）再將盛有剩余液體的杯子放在天平左盤內(nèi)，改變砝碼的個(gè)數(shù)和游碼的位置使天平橫梁再次在水平位置平衡，此時(shí)右盤中砝碼質(zhì)量和游碼在標(biāo)尺上的位置如圖丙所示，則杯子及杯內(nèi)剩余液體的總質(zhì)量為62g．
（4）根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算液體的密度為1.1×10³kg/m³．
（5）張雷同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量出他家中醬油的密度，但他沒有量筒和燒杯，只有天平、帶有蓋子的玻璃瓶和適量的水．請(qǐng)你與他一起來完成實(shí)驗(yàn)．（水的密度用ρ_水來表示）
A 將天平放在水平桌面上，并將游碼移到稱量標(biāo)尺的零刻度線處，再調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
B 在測(cè)量空玻璃瓶的質(zhì)量時(shí)，實(shí)驗(yàn)操作如圖丁所示，張雷操作的錯(cuò)誤之處是：稱量物體質(zhì)量時(shí)，調(diào)節(jié)平衡螺母．改正錯(cuò)誤后，他依次進(jìn)行了如下操作：
①測(cè)出空玻璃瓶的質(zhì)量m；
②測(cè)出玻璃瓶裝滿醬油后的總質(zhì)量m₁；
③倒出瓶中的醬油，將玻璃瓶清洗干凈后裝滿水，并將瓶的外部擦干，測(cè)出玻璃瓶裝滿水后的總質(zhì)量m₂．
根據(jù)所測(cè)得的數(shù)據(jù)，可知醬油密度的表達(dá)式為：ρ_醬油=$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平在水平位置平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．
（2）讀出液面對(duì)應(yīng)的刻度值，即液體的體積．
（3）燒杯和剩余液體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．知道燒杯和液體的總質(zhì)量，求出倒入量筒液體的質(zhì)量．
（4）知道液體的質(zhì)量和體積，根據(jù)密度公式求出液體的密度．
（5）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，使天平的橫梁重新平衡；物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值．
根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，要求醬油的密度，需知道醬油的質(zhì)量和體積，利用水的質(zhì)量和密度可知瓶的容積，即醬油的體積，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$寫出醬油密度的表達(dá)式．

解答 解：（1）如圖甲，指針指在分度盤的左側(cè)，說明天平的右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)．
（2）由圖乙知，量筒中液體的體積是：V=60ml=60cm³．
（3）由圖丙知，燒杯和剩余液體的質(zhì)量：m'=50g+10g+2g=62g，
則倒入量筒中液體的質(zhì)量：m=m_總-m'=128g-62g=66g，
（4）液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{66g}{60c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（5）將天平放在水平桌面上，并將游碼移到稱量標(biāo)尺的零刻度線處，再調(diào)節(jié)平衡螺母使天平平衡．
如圖，張磊操作的錯(cuò)誤之處是：稱量物體質(zhì)量時(shí)，移動(dòng)平衡螺母．
已知空瓶的質(zhì)量和裝滿醬油后的總質(zhì)量，則醬油的質(zhì)量：m_醬油=m₁-m，
已知空瓶的質(zhì)量和裝滿水后的總質(zhì)量，則水的質(zhì)量：m_水=m₂-m，
由ρ=$\frac{m}{V}$得瓶的容積：V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-m}{{ρ}_{水}}$，
則醬油密度的表達(dá)式：ρ_醬油=$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．
故答案為：（1）右；（2）60；（3）62；（4）1.1×10³；（5）零刻度線；稱量物體質(zhì)量時(shí)，調(diào)節(jié)平衡螺母；$\frac{{m}_{1}-m}{{m}_{2}-m}$•ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了液體密度的方法，本實(shí)驗(yàn)中由于把液體從量筒向燒杯里面倒的時(shí)候，倒不干凈，使得質(zhì)量測(cè)量值偏小、從而使得密度的測(cè)量值偏�。�正確的順序應(yīng)該是：先測(cè)量液體和燒杯的總質(zhì)量，再將液體倒入量筒中一部分（讀出體積），再測(cè)量剩余液體和燒杯的質(zhì)量，求出量筒內(nèi)液體的質(zhì)量，最后利用密度公式求解．