Question

6．在探究質量與體積的關系時，小明找來大小不同的塑料塊和某種液體做實驗．
（1）把天平放在水平臺上，將游碼撥到標尺左端的零刻度線處后，發現天平橫梁左高右低，應將平衡螺母向左（左/右）調節，使天平平衡．
（2）圖甲是小明在水平桌面上使用托盤天平的情景，他的錯誤是稱量時調節平衡螺母．
（3）改正錯誤后，小明正確操作，根據實驗數據分別畫出了塑料塊和液體質量隨體積變化的圖象，如圖乙所示，①分析圖象可知：同種物質的不同物體，其質量與體積的比值相同（相同/不同）．物理學中將質量與體積的比值定義為密度，塑料的密度為1.2×10³kg/m³．②往燒杯內倒入10cm³的液體，用天平稱出燒杯和液體的總質量，天平平衡時，右盤中砝碼的質量及游碼的位置如圖丙所示，則燒杯和液體的總質量為37.4g．若燒杯內液體的體積為20cm³，則燒杯和液體的總質量應為45.4g．

Answer 1

分析 （1）天平的正確使用方法：
一放：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標尺左端零刻度線上；
二調：調節橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，此時指針恰好指在分度盤的中央或左右擺幅度相等；
三稱：左物右碼，用鑷子向右盤中加減砝碼，當加減最小砝碼橫梁還不平衡時，調節游碼在標尺上的位置，使天平再次平衡；
四記：物體的質量等于右盤中砝碼的質量與標尺上游碼所對應的刻度值之和．
（2）稱量過程中不能移動平衡螺母；
（3）①要先找出圖象中相等的量，然后在這個等量關系的條件下，去比較其它幾個物理量之間有什么關系，即可得出結論；根據ρ=$\frac{m}{V}$算出塑料的密度；
②根據天平的測量值可知道燒杯和10cm³液體的總質量，根據m=ρV計算計算出10cm³液體的質量；
由m=ρV可知，20cm³液體的質量是10cm³液體質量的2倍，可以計算出燒杯和20cm³液體的總質量．

解答 解：（1）天平正確的調節方法是：將托盤天平放置在水平桌面上，將游碼撥至標尺左端零刻度線上；調節橫梁左右兩端的平衡螺母，使橫梁平衡，若天平橫梁左高右低，應將左邊或右端的平衡螺母向左調節，使天平平衡．
（2）小明錯誤的在稱量時調節平衡螺母；
（3）①由圖象可知，塑料（或液體）的質量和體積成正比，說明同種物質的質量與體積的比值相同；
由乙圖知塑料的m=30g時，V=25cm³塑料的密度為：ρ_塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{25c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
②燒杯和10cm³液體的總質量m_總=20g+10g+5g+2.4g=37.4g；
由乙圖知當m=20g時，V=25cm³液體的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm³液體的質量為：m_液=ρV=0.8g/cm³×10cm³=8g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同種液體密度相同，20cm³是10cm³液體質量的2倍，故質量為8g×2=16g，
20cm³液體和燒杯的質量m_總=37.4g+8g=45.4g．
故答案為：（1）游碼；平衡螺母；左；（2）稱量時調節平衡螺母；（3）①相同；1.2×10³；②37.4；45.4．

點評 本題考查的．知識點較多，綜合性強；熟練掌握天平的使用方法、密度公式和密度的測量方法是解題的關鍵．