Question

4．測自來水的密度
（1）某同學將天平放在水平桌面上，游碼移到左側的零刻度線，然后調節平衡螺母使指針指在分度標尺中央．
（2）正確操作，測出自來水和杯子總質量為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量，如圖乙所示，為58.2g．
（3）根據上述實驗數據，計算自來水的密度為1.01×10³kg/m³．
（4）在向量筒倒入自來水時，如果不慎有濺出，則測出自來水的密度會偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
（5）測量水龍頭打開后的流量（Q）是單位時間內通過橫截面的體積，如圖丙，水從B端流到A端所用時間為t，水流速度為v，管內橫截面積為S．根據流量的定義，Q=Sv．

Answer 1

分析 （1）實驗前，調節平衡螺母使天平平衡；
（2）根據圖甲讀出水的體積；根據圖乙讀出剩余自來水和杯子的總質量，注意標尺的分度值；
（3）計算出量筒中自來水的質量，根據ρ=$\frac{m}{V}$計算出自來水的密度；
（4）如量筒內有水濺出，則所測水的體積會偏小，從而可得出密度的大小偏差；
（5）已知水流的速度和流動的時間，根據公式S=vt可求水流過的路程，還知管道的橫截面積，可求水柱的體積，
已知Q=$\frac{V}{t}$，把體積表達式代入，可求流量的表達式．

解答 解：（1）將天平放在水平桌面上，游碼移到左側的零刻度線，然后調節平衡螺母使橫梁平衡；
（2）由圖甲知，量筒中水的體積為V=60ml=60cm³；
由圖乙知，標尺的分度值為0.2g，剩余水和燒杯的總質量：m_剩=50g+5g+3.2g=58.2g；
（3）量筒中自來水的質量：m=m_總-m_剩=118.8g-58.2g=60.6g；
則自來水的密度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，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偏大；
（5）水在管道內流過的距離h=vt，所以水柱的體積V=Sh=Svt，
流量：Q=$\frac{V}{t}$=$\frac{Svt}{t}$=Sv．
故答案為：（1）平衡螺母；（2）60；58.2；（3）1.01×10³；（4）偏大；（5）Sv．

點評 本題主要是有關液體密度的測量，主要考查了天平、量筒的使用讀數及液體密度的測量方法和密度計算，并能夠根據測量狀態分析測量誤差，（二）中關鍵能夠理解流量的含義．