Question

1．如圖所示是小剛用托盤(pán)天平和量筒，做測(cè)定巖石密度的實(shí)驗(yàn)：
（1）調(diào)節(jié)天平時(shí)，天平應(yīng)至于水平桌面上，先將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，指針靜止時(shí)的位置如圖（a）所示．為使天平平衡，應(yīng)將平衡螺母向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．
（2）測(cè)量巖石質(zhì)量時(shí)，天平右盤(pán)放50g、20g、5g砝碼各一個(gè)，天平平衡時(shí)，游碼的位置如圖（b）所示，那么巖石的質(zhì)量是77.4g．
（3）用量筒和水測(cè)量巖石的體積時(shí)，情況如圖圖（c）所示，則巖石的體積為20cm³．
（4）最后計(jì)算出巖石的密度為3.87g/cm³
（5）實(shí)驗(yàn)中小剛發(fā)現(xiàn)自己桌上量筒被打碎了，思考了一會(huì)兒后，他利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯繼續(xù)測(cè)量鹽水的密度，操作過(guò)程如下：
①用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量m₀；
②用天平測(cè)出燒杯和裝滿(mǎn)水的質(zhì)量m₁；
③用天平測(cè)出燒杯和裝滿(mǎn)鹽水的質(zhì)量m₂．
請(qǐng)你根據(jù)他測(cè)得的物理量計(jì)算出鹽水的密度表達(dá)式ρ=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平前，首先將天平置于水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處，指針左偏右調(diào)、右偏左調(diào)；
（2）確定標(biāo)尺的分度值，巖石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（3）根據(jù)圖c讀出水的體積、水和巖石的總體積，得出巖石的體積；
（4）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算出巖石的密度；
（5）①燒杯中裝入足量的水，測(cè)出此時(shí)水的質(zhì)量；
②將水倒出拿出，向燒杯中加鹽水至之剛才標(biāo)記的位置，測(cè)得此時(shí)的鹽水的質(zhì)量；
根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$可計(jì)算出水的體積；也就是鹽水的體積；
③利用ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算石塊密度．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平前，首先將天平置于水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處；
由圖可知，指針偏向分度盤(pán)的左邊，說(shuō)明橫梁左測(cè)下沉，應(yīng)把平衡螺母向右移動(dòng)；
（2）圖中天平標(biāo)尺的分度值為0.2g，巖石的質(zhì)量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g；
（3）圖中巖石和水的總體積V_總=40cm³；
巖石的體積V=V_總-V_水=40cm³-20cm³=20cm³；
（4）巖石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{77.4g}{20c{m}^{3}}$=3.87g/cm³．
（5）水的質(zhì)量m_水=m₁-m₀；鹽水的質(zhì)量m=m₂-m₀；
水的體積V_水=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$
水的體積和鹽水的體積相等；
所以鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$；
故答案為：（1）標(biāo)尺左端的零刻度線處；右；（2）77.4；（3）20；（4）3.87；（5）$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)室測(cè)固體和液體密度的基本實(shí)驗(yàn)方法，主要考查了天平量筒的使用規(guī)則與讀數(shù)方法，以及利用密度的公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算等，難度不大，但非常重要．有一個(gè)小的易錯(cuò)點(diǎn)，就是最后的問(wèn)題中密度的單位要注意換算．