Question

9．小明同學在實驗室“測量鹽水密度”時，進行了以下操作：

（1）看到桌面上天平如圖1所示，立即調節平衡螺母，一旁的小麗馬上指出應將天平放在水平桌面上及游碼移至標尺左端的零刻度線處，再調節平衡螺母使指針指在分度盤中線處．
（2）將天平調好后，往燒杯中倒入適量的鹽水，測得燒杯和鹽水的總質量為95.4g．
（3）接下來，小明發現桌面上放有量筒和量杯（如圖2所示），與小組其他成員討論后覺得應選擇量筒（選填“量筒，或“量杯”），以便更準確地測出鹽水的體積，理由是：量筒刻度均勻分度值小，準確程度高．
（4）將燒杯中部分鹽水倒所選容器中，測得鹽水體積為40mL．
（5）在測量剩余鹽水和燒杯的質量時，出現了如圖3所示現象，則小明接下來應進行的操作是：增加碼或換大砝碼．如果天平衡量仍不能平衡，再來調節游碼直到平衡，直到天平橫梁在水平位置再次平衡，此時右盤中的砝碼及游碼在標尺上的位置如圖4所示，讀出燒杯及剩余鹽水的總質量為47.4g．
（6）根據上述實驗數據計算鹽水的密度為1.2×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）天平使用前必須進行調節，調節要做到放--放在水平臺上，撥--將游碼撥到零刻度線，調--調節平衡螺母使橫梁平衡；
（3）量筒和量杯都是測量液體體積的工具．量筒粗細一致，刻度均勻，量程和分度值都較小，準確程度高；量杯開口呈放射狀，刻度不均勻，量程和分度值較大；
（5）如圖3所示的情況，說明砝碼的質量偏小，她應該增加碼或換大砝碼．如果天平衡量仍不能平衡，再來調節游碼直到平衡；
（6）利用燒杯和鹽水的總質量和燒杯及剩余鹽水的質量求出量筒中鹽水的質量，利用ρ=$\frac{m}{V}$計算鹽水的密度．

解答 解：
（1）天平使用之前要先調節，使橫梁平衡．而調節之前必須將天平放在水平桌面上，并且將游碼移至標尺最左端的零刻度線處，最后調節平衡螺母使橫梁平衡；
（3）要測量鹽水的密度，需要測量其體積．因為需要測量的鹽水體積不是很大，所以選擇量筒作為測量工具，與量杯相比較，量筒刻度均勻，分度值小，測量的準確程度高，誤差較小；
（5）如圖3所示的情況，說明砝碼的質量偏小，她應該增加碼或換大砝碼．如果天平衡量仍不能平衡，再來調節游碼直到平衡．燒杯及剩余鹽水的總質量m_剩=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（6）量筒中鹽水的質量：m=95.4g-47.4g=48g，量筒中鹽水的體積：V=40ml=40cm³，
鹽水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{48g}{40c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
故答案為：（1）天平放在水平桌面上；游碼移至標尺左端的零刻度線處；（3）量筒；量筒刻度均勻分度值小，準確程度高；（5）增加碼或換大砝碼．如果天平衡量仍不能平衡，再來調節游碼直到平衡；47.4；（6）1.2×10³．

點評 此題考查了天平的使用和量筒、量杯優缺點的比較，屬于基本技能的考查．在滿足測量要求的前提下，一般選擇分度值較小的測量工具，好處是準確程度高，測量誤差小．