Question

【題目】小陸小組在實驗室測量酸奶的密度．他準備了量筒（如圖甲所示）和天平．

（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發現指針指在分度盤的左側，應將平衡螺母向調，使天平橫梁平衡．
（2）他先用天平測出空燒杯的質量為30g，接著他將酸奶倒入燒杯，用天平測量燒杯和液體的總質量，天平平衡時的情景如圖乙所示，則燒杯和酸奶的總質量m1=g．然后他打算將燒杯中的酸奶倒入量筒中，由于酸奶比較粘稠且不透明，容易粘在筒壁上，對測量影響較大；于是他找到了5ml針筒（如圖丙所示），用針筒抽取5ml酸奶，測量燒杯和剩余酸奶的總質量m2=57.6g；則酸奶的密度為kg/m3 ． 同組的小紅觀察發現，用針筒測量酸奶體積，還有一個優點是： ．
（3）同組的小昊同學在實驗中發現了一個“問題”，他發現5ml針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，這會導致測得的酸奶密度比實際值（偏大/偏小/不變）；于是，小昊和小陸想出了一種正確測量方法，小陸接著做出了正確的操作：將此時抽滿酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質量m3 ， 記下此時 ， 則酸奶密度表達式： ．

Answer 1

【答案】
（1）右
（2）63,1.08×103,針筒比量筒測量體積更精確
（3）偏大,針筒內酸奶的體積V,ρ酸奶= 或ρ酸奶=
【解析】（1）測量前調節天平平衡時，把游碼移至標尺左端0刻度線處，發現指針指在分度盤的左側，應將平衡螺母向右調，使天平橫梁平衡；
（2）由圖乙可知，標尺的分度值為0.2g，燒杯和酸奶的總質量m1=60g+3g=63g，

用針筒抽取的酸奶質量：m=m1﹣m2=63g﹣57.6g=5.4g；

用針筒抽取的酸奶V=5mL=5cm3，

則酸奶的密度：ρ= = =1.08g/cm3=1.08×103kg/m3；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；
（3）由于針筒的刻度線前的尖端還是有一點小“空隙”，使得針筒內測量的酸奶體積偏小，

由ρ= 可知，質量不變，體積偏小，密度會偏大．

為了減小實驗誤差，可采取剩余法測量酸奶的密度，

將此時抽滿酸奶的針筒中的一部分酸奶返回燒杯，測量燒杯和剩余酸奶的總質量m3，

進而得出針筒內返回燒杯酸奶的質量，記下此時針筒內酸奶的體積V，得出返回燒杯內酸奶的體積，

根據密度公式求出酸奶密度表達式．

針筒內返回燒杯酸奶的質量：m′=m3﹣m2=m3﹣57.6g，

針筒內返回燒杯酸奶的體積：V′=5mL﹣V，

則酸奶密度表達式：ρ酸奶= 或ρ酸奶= ．

（1）指針指在分度盤的左側，表明橫梁的右端高，要使天平橫梁平衡，平衡螺母應向橫梁高的一側調節；
（2）天平右盤中砝碼的總質量與游碼所指示的質量之和，即為左盤中物體的質量；燒杯和酸奶的總質量減去燒杯和剩余酸奶的質量，即為5ml酸奶的質量，利用密度公式計算酸奶的密度；儀器的分度值越小，測量越精確；
（3）小“空隙”中有一些牛奶，會使針筒內測量的酸奶體積偏小，根據密度公式分析測得的密度的偏差；測出返回的那部分酸奶的質量，針筒中減少的酸奶的體積即為這部分酸奶的體積，再利用密度公式計算酸奶的密度，會更加準確 .