Question

15．黎黎同學(xué)配制了一定濃度的鹽水，幫媽媽篩選出飽滿的種子，她想知道所配制出的鹽水密度，就用天平和量筒來(lái)進(jìn)行測(cè)量．
（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處后，發(fā)現(xiàn)天平橫梁左高右低，應(yīng)將平衡螺母 向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使天平平衡．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)得空燒杯的質(zhì)量m₁；
（3）把實(shí)力的鹽水倒入量筒中，測(cè)得鹽水體積V，如圖甲所示；
（4）把量筒中的鹽水倒入燒杯中，測(cè)得燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₂，如圖乙所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，幫黎黎同學(xué)把下表填寫(xiě)完整：

空燒杯的質(zhì)量 m/g	量筒中鹽水的體積 V/cm3	燒杯和鹽水的總質(zhì)量 m/g	鹽水的密度 ρ/g•cm-3

（5）以上方法測(cè)出的鹽水密度值比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）
（6）黎黎同學(xué)發(fā)現(xiàn)混雜在種子中的小石塊也同飽滿的種子一起覺(jué)入了鹽水底部，她想盡快知道石塊的密度究竟有多大，就選了一塊大小合適且與其材質(zhì)相同的石塊，巧妙利用圖乙所示的天平狀態(tài)，按以下的步驟測(cè)出了石塊的密度．
①用細(xì)線栓著石塊浸沒(méi)在鹽水中（石塊未接觸燒杯底且鹽水未溢出），天平的讀數(shù)增大了△m₁；
②將石塊緩慢沉入燒杯底部，放開(kāi)細(xì)線，天平的讀數(shù)再增大了△m₂；
③石塊密度的表達(dá)式ρ_石=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}{ρ}_{鹽水}$（用△m₁、△m₂及鹽水密度ρ表示）

Answer 1

分析 （1）天平的調(diào)節(jié)原則：右偏左調(diào)，左偏右調(diào)，先快后慢．
（2）天平的分度值是0.2g，讀數(shù)為砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；量筒分度值為2ml，平視液面最低處讀數(shù)．
（3）利用密度公式求解；
（4）利用浮力公式列式求解．

解答 解：（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻線處，調(diào)節(jié)天平橫梁平衡時(shí)，指針偏向分度盤(pán)的左側(cè)，此時(shí)應(yīng)該將右邊的平衡螺母向右移動(dòng)，直到指針指在分度盤(pán)的中央；
（4）量筒中鹽水的體積為40ml，燒杯液體總質(zhì)量m₂=50g+20g+5g+1g=76g，
鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{V}$=$\frac{76g-30g}{40c{m}^{3}}$=1.15g/cm³；
（5）此方法中量筒上還會(huì)沾有一定質(zhì)量的液體，使的測(cè)量的鹽水的質(zhì)量變小，故鹽水密度值比真實(shí)值偏�。�
（6）步驟①與原來(lái)燒杯和鹽水總質(zhì)量相比，增加的是排開(kāi)水的質(zhì)量．
所以排開(kāi)水的體積V_排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{鹽水}}$=$\frac{△{m}_{1}}{{ρ}_{鹽水}}$．
由于石塊浸沒(méi)，V_石=V_排=$\frac{△{m}_{1}}{{ρ}_{鹽水}}$．
步驟①②與原來(lái)燒杯和鹽水總質(zhì)量相比，增加的是石塊的質(zhì)量，即石塊的質(zhì)量m_石=△m₁+△m₂．
所以ρ_石=$\frac{{m}_{石}}{{V}_{石}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{\frac{△{m}_{1}}{{ρ}_{鹽水}}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}{ρ}_{鹽水}$．
故答案為：
（1）游碼；平衡螺母；左；（4）1.15；（5）偏�。唬�6）$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}{ρ}_{鹽水}$．

點(diǎn)評(píng) 天平的調(diào)節(jié)與讀數(shù)、量筒的讀數(shù)、密度公式的運(yùn)用，這些都是我們學(xué)習(xí)密度測(cè)量必須掌握的知識(shí)點(diǎn)．同時(shí)，測(cè)量順序的合理安排，將影響到誤差的大小，因此，我們應(yīng)該特別注意．