Question

7．如圖甲、乙所示，實(shí)驗(yàn)小組利用天平和量筒等器材測量酸奶的密度．

（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
（2）先將酸奶倒入燒杯，用天平測量燒杯和酸奶的總質(zhì)量，天平平衡時(shí)如圖甲所示，則燒杯和酸奶的總質(zhì)量m₁=62g．由于酸奶比較粘稠且不透明，對體積測量影響較大，為解決酸奶容易粘在容器壁上的問題，他們找來如圖丙所示的5ml針筒，抽取酸奶至 5mL刻度處，測得燒杯和剰余酸奶的總質(zhì)量m₂=56.3g．
（3）不用圖乙所示量筒，而選用針筒測量酸奶體積的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是：針筒的分度值比量筒小（或針筒比量筒測量體積精確、或針筒測量體積精度更高）；
（4）同組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一個(gè)“問題”，5mL針筒刻度線前的尖端還是有一點(diǎn)小“空 隙”，這部分體積并不計(jì)入針筒標(biāo)記的刻度中，這會導(dǎo)致小明測得的酸奶密度比實(shí)際值偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）；
（5）為解決（4）的問題，他們想出了一種正確的測量方法：將實(shí)驗(yàn)（2）針筒中的一部分酸奶返回?zé)�杯后，讀出針筒的示數(shù)為lmL；測得此時(shí)燒杯和酸奶的總質(zhì)量m₃=60.7g，則酸奶密度為1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）測量前調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，平衡螺母應(yīng)向指針偏離的相反方向調(diào)節(jié)；
（2）根據(jù)圖甲讀出燒杯和酸奶的總質(zhì)量等于砝碼總質(zhì)量加上游碼在標(biāo)尺上對應(yīng)的刻度值；用原來的總質(zhì)量減去抽取后燒杯和剩余酸奶的總質(zhì)量從而得到抽取酸奶的質(zhì)量；根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出酸奶的密度；
（3）合理的實(shí)驗(yàn)操作可以減小測量時(shí)的誤差，并使操作簡便，從這一角度分析步驟；
（4）根據(jù)操作過程分析測量的物理量，由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點(diǎn)小“空隙”，造成所測體積偏小，從而計(jì)算出的密度偏大；
（5）增加步驟后，返回?zé)�杯中的酸奶的質(zhì)量和體積能夠?qū)��?yīng)，分別求出后根據(jù)密度公式得酸奶密度．

解答 解：（1）測量前調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，將天平放在水平桌面上，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
（2）由圖甲可知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，燒杯和酸奶的總質(zhì)量m₁=60g+2g=62g；
（3）由于針筒的分度值比量筒的分度值小，所以測量的體積更精確；
（4）由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點(diǎn)小“空隙”，使得針筒內(nèi)測量的酸奶體積偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，質(zhì)量不變，體積偏小，密度會偏大；
（5）將實(shí)驗(yàn)（2）針筒中的一部分酸奶返回?zé)�杯后，讀出針筒的示數(shù)為lmL；
針筒內(nèi)返回?zé)�杯酸奶的質(zhì)量：m′=60.7g-56.3g=4.4g，
針筒內(nèi)返回?zé)�杯酸奶的體積：V′=5mL-1ml=4ml=4cm³，
酸奶密度：ρ_酸奶=$\frac{m′}{V′}$=$\frac{4.4g}{4c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
故答案為：（1）水平；右；（2）62；（3）針筒的分度值比量筒小（或針筒比量筒測量體積精確、或針筒測量體積精度更高）；（4）偏大；（5）1.1×10³．

點(diǎn)評 本題考查了液體密度的測量，用天平和量筒來測液體的密度，是實(shí)驗(yàn)室中最常用的方法，重點(diǎn)應(yīng)掌握天平的調(diào)節(jié)與使用方法、量筒的讀數(shù)、密度公式的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)步驟的合理安排以及實(shí)驗(yàn)誤差的分析等．