Question

9．洋洋想知道醬油的密度，于是他和小華用天平和量筒做了如下實驗：

（1）將天平放在水平臺上，把游碼放在左端零刻線處，發現指針指在分度盤的右側，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向左（選填“右”或“左”）調
（2）用天平測出空燒杯的質量為17g，在燒杯中倒入適量的醬油，測出燒杯和醬油的總質量如圖甲所示，將燒杯中的醬油全部倒入量筒中，醬油的體積如圖乙所示，則量筒中醬油的質量為45g，醬油的密度為1.125×10³kg/m³．
（3）洋洋用這種方法測出的醬油的密度會偏大（選填“偏大”或“偏小”）．
（4）之后洋洋又配制了濃鹽水并要測出它的密度，由如圖丙的操作過程可知：他用天平測出的鹽的質量為13g，他在量筒中裝入的適量的水，體積為20mL，然后將鹽放入量筒攪拌使其完全溶解，則配制的鹽水的密度為1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平桌面上，游碼與標尺左端的0刻度線對齊，調節平衡螺母使指針指在分度盤的中央．為使橫梁平衡，無論是平衡螺母還是游碼，相對于指針的偏轉，調節規律是“左偏右調”．
（2）讀取量筒中液體的體積時，首先要明確量筒的分度值，讀數時視線與液面最凹處相平；
已知燒杯和醬油的質量，燒杯的質量，可以得到燒杯中醬油的質量；已知醬油的質量和體積，利用公式ρ=$\frac{m}{V}$得到醬油的密度．
（3）小明的方案中“把燒杯內的醬油全部倒入量筒內”會使得醬油不能全部倒入量筒內，從而使密度出現很大的誤差．
（4）物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤，通過加減砝碼和調節游碼在標尺上的位置使天平平衡；左盤中物體的質量等于右盤中砝碼的質量加上游碼的示數；
鹽水的密度等于鹽和水的總質量與總體積的比值．

解答 解：（1）在調節托盤天平時，首先將其放在水平桌面上，游碼放在標尺的左端零刻度線處，此時，若發現指針指在分度盤的中央零刻度線的右邊，說明左側質量略大，應旋動衡量右端的螺母，使之向左移動．
（2）量筒的分度值為2cm³，量筒中醬油的體積為V=40cm³；
在天平的標尺上，1g之間有5個小格，一個小格代表的質量是0.2g，即天平的分度值為0.2g；
燒杯和醬油的總質量是m₁=50g+10g+2g=62g；
空燒杯的質量為m₂=17g，
燒杯中醬油的質量為m=m₁-m₂=62g-17g=45g，
醬油的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$=1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³．
（3）洋洋不可能把燒杯內的醬油全部倒入量筒內，導致測量的醬油的體積偏小，由公式ρ=$\frac{m}{V}$知：密度測量結果偏大．
（4）鹽的質量為10g+3g=13g，所以鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{13g+20g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
故答案為：（1）左端零刻線；左；（2）45；1.125×10³；（3）偏大；（4）13g；1.1×10³．

點評 測量液體密度時，只有量筒沒有天平，可以采用被測液體和水的質量相同進行測量；只有天平沒有量筒，可以采用被測液體和水的體積相同進行測量．醬油體積的測量是本實驗的難點，巧妙地利用等效替代法，是解決此題的關鍵．