Question

18．小明想知道醬油的密度，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，把游碼放在零刻度線處，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，則燒杯中醬油的質量為45g，醬油的密度為1.125×10³kg/m³．
（3）小明用這種方法測出的醬油密度會偏大（選“偏大”或“偏小”）．
（4）小華不小心將量筒打碎了，老師說只用天平也能測量出醬油的密度．于是小華添加兩個完全相同的燒杯和適量的水，設計了如下實驗步驟，請你補充完整．
①調好天平，用天平測出空燒杯質量為m₀．
②將一個燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量為m₁．
③用另一個相同的燒杯裝滿醬油，用天平測出燒杯和醬油的總質量為m₂．
④則醬油的密度表達式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}{ρ}_{水}$．（已知水的密度為ρ_水）

Answer 1

分析 （1）天平使用前調節平衡時，要調節平衡螺母，規則是“右偏左調，左偏右調”，即指針向右偏就向左調平衡螺母，指針向左偏就向右調平衡螺母，調左側的還是右側的平衡螺母都是可以的；
（2）砝碼與游碼示數之和是天平所測物體的質量；由圖示量筒讀出醬油的體積，然后由密度公式可以求出醬油的密度；
（3）在測液體密度時，玻璃容器中的液體向外倒的過程中，容器壁一定要粘液體，所以不能全部倒出，將會帶來實驗誤差，明確對體積測量結果的影響，進一步判斷對密度測量結果的影響；
（4）只有天平，沒有量筒，可以利用等體積的水和醬油，稱量水和醬油的質量，根據體積相等列出等式求出醬油的密度．

解答 解：（1）調節時將天平放在水平臺上，把游碼放在標尺零刻度處，指針的位置指在分度盤中央的右側，要使橫梁平衡，應將平衡螺母向左調節．
（2）由圖甲所示可知，醬油和瓶的總質量：m_總=50g+10g+2g=62g，
醬油的質量m=62g-17g=45g，
由圖乙所示量筒可知，醬油的體積：V=40ml=40cm³，
醬油的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{45g}{40c{m}^{3}}$═1.125g/cm³=1.125×10³kg/m³．
（3）小明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）小華不小心將量筒打碎了，沒有量筒的情況下，可利用水的密度已知這一條件，用等量替代方法測量醬油的體積，步驟如下：
①調好天平，用天平測出空燒杯質量為m₀．
②將一個燒杯裝滿水，用天平測出燒杯和水的總質量為m₁．
則水的質量m_水=m₁-m₀，
由ρ=$\frac{m}{V}$可求得，水的體積V=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，
③用另一個燒杯裝滿醬油，用天平測出燒杯和醬油的總質量為m₂．
則水的質量m_醬油=m₂-m₀，
燒杯內水的體積等于醬油的體積
④則醬油的密度表達式ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{醬油}}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）零刻度線；左；（2）45；1.125×10³；（3）偏大；（4）裝滿水；$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{{m}_{1}-{m}_{0}}{ρ}_{水}$．

點評 本題考查了天平的調節、天平讀數、量筒讀數、求密度，要掌握天平的使用方法、注意事項與讀數方法，求出醬油的質量與體積，應用密度公式可以求出醬油的密度．