Question

11．小強(qiáng)同學(xué)在超市買了一箱獼猴桃汁，他想知道獼猴桃汁的密度是多少，他在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室借來(lái)了天平、量筒、燒杯等所需要的器材，和小華同學(xué)一起進(jìn)行測(cè)量．

（1）如圖所示，他將天平放在水平桌面上，接下來(lái)他要進(jìn)行的操作是移動(dòng)游碼移動(dòng)到標(biāo)尺左端零刻度線處．
（2）調(diào)平天平后，他進(jìn)行了如下的操作．
①用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為40g；
②給燒杯中倒入適量的獼猴桃汁，測(cè)出總質(zhì)量如圖乙所示為62.4g；
③將燒杯中的獼猴桃汁全部倒入量筒中，擦干燒杯，如圖丙所示，獼猴桃汁的體積為20ml；
④通過計(jì)算出得出獼猴桃汁為1.12×10³kg/m³．
（3）小華同學(xué)用了另一種實(shí)驗(yàn)方案提出了另一種測(cè)量方案．
①用天平測(cè)出空燒杯的質(zhì)量為m₁；
②給量筒中倒入適量的獼猴桃汁測(cè)出體積為V₁；
③將量筒中的獼猴桃汁倒入燒杯中部分測(cè)出剩余獼猴桃汁的體積為V₂；
④再用天平測(cè)出燒杯中的獼猴桃汁和燒杯的總質(zhì)量為m₂；
請(qǐng)寫出小華同學(xué)測(cè)量方案的獼猴桃汁密度表達(dá)式為ρ_獼猴桃汁=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}-{V}_{2}}$；．
（4）小強(qiáng)的測(cè)量方案不準(zhǔn)確，測(cè)量的體積偏小，導(dǎo)致密度偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）

Answer 1

分析 1）使用天平方法：①天平放在水平臺(tái)上，游碼移動(dòng)到標(biāo)尺左端的零刻度；②調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指到分度盤的中央位置；③物體放在天平的左盤，砝碼放在天平的右盤；
（2）根據(jù)砝碼和游碼在標(biāo)尺上的位置讀出燒杯和獼猴桃汁的總質(zhì)量，求出獼猴桃汁的質(zhì)量，利用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算其密度；
（3）將測(cè)量值帶入密度公式即得密度表達(dá)式；
（4）要想用天平和量筒測(cè)量液體的密度更準(zhǔn)確，液體倒入量筒中的測(cè)量體積，測(cè)量的質(zhì)量一定是倒入量筒中的液體的質(zhì)量，否則測(cè)量不準(zhǔn)確．

解答 解：（1）用天平之前首先調(diào)節(jié)天平，把天平放在水平桌面后，將游碼移到標(biāo)尺最左端零刻度線處，通過平衡螺母調(diào)節(jié)橫梁平衡；
（2）②燒杯和獼猴桃汁的總質(zhì)量：m_總=50g+10g+2.4g=62.4g，
獼猴桃汁的質(zhì)量：m=m_總-m_杯=62.4g-40g=22.4g，
③量筒的分度值為2ml，獼猴桃汁的體積是V=20ml=20cm³；
④獼猴桃汁的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{22.4g}{20c{m}^{3}}$=1.12g/cm³=1.12×10³kg/m³；
（3）小華的方案中，倒在燒杯中獼猴桃汁的質(zhì)量：m=m₂-m₁，燒杯中獼猴桃汁的體積：V=V₁-V₂，
獼猴桃汁的密度：ρ_獼猴桃汁=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}-{V}_{2}}$；
（4）小華同學(xué)的方案中，求出的獼猴桃汁的質(zhì)量和體積是對(duì)應(yīng)的，計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確；
小強(qiáng)的方案中，將獼猴桃汁倒入量筒中時(shí)會(huì)有殘余獼猴桃汁粘在燒杯壁上，使測(cè)量的體積偏小，由ρ=$\frac{m}{V}$可知，計(jì)算出的密度值偏大．
故答案為：（1）游碼移動(dòng)到標(biāo)尺左端零刻度線處；
（2）②62.4；③20；④1.12×10³；
（3）ρ_獼猴桃汁=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{V}_{1}-{V}_{2}}$；
（4）小強(qiáng)；體積；偏大．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中最易產(chǎn)生誤差的環(huán)節(jié)是在將液體進(jìn)行傾倒時(shí)，容易倒不干凈，有部分留在燒杯中使測(cè)量的體積減小，密度偏大，為了避免傾倒時(shí)的殘留對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，可先測(cè)總質(zhì)量，再將一部分液體倒入量筒中測(cè)體積，再測(cè)剩余部分的質(zhì)量，這樣剩余多少都不會(huì)影響質(zhì)量和體積的測(cè)量結(jié)果了