Question

12．在“測量鹽水密度”的實驗中，實驗用砝碼盒中配備有100g、50g、20g、10g、5g的砝碼．請?zhí)顚懴铝锌崭瘢?br />（1）調(diào)節(jié)天平前應(yīng)將游碼移至零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡．
（2）小明同學進行了下列實驗操作：
A．將燒杯中鹽水的一部分倒入量筒，測出這部分鹽水的體積V；
B．用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m_l；
C．用天平測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₂；
以上操作的正確順序是：BAC（填字母代號）．
（3）小明測量燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₁時，估計鹽水和燒杯的總質(zhì)量在150g左右．加砝碼時，用鑷子夾取100g、50g砝碼各1個放入右盤中，若指針右偏，則應(yīng)取下50g的砝碼，試加其他砝碼，同時調(diào)節(jié)游碼．
（4）如圖是小明同學在實驗操作過程中的情況．他的錯誤是：測量中不能調(diào)平衡螺母．
（5）另一同學想測出某品牌牛奶的密度，為此他利用實驗臺上的彈簧測力計、空飲料瓶、水、細線等
物品來測量．其操作步驟是：
①用彈簧測力計測出空飲料瓶的重力G₁；
②在空飲料瓶中裝滿水，用彈簧測力計測出瓶和水的總重力G₂，計算水的體積V=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用測出物理量的字母表示，水的密度ρ_水已知）；
③在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測出瓶和牛奶的總重力G₃；
④計算牛奶的密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}{ρ}_{水}$（用測出物理量的字母表示）．

Answer 1

分析 （1）使用天平前，把天平放在水平臺上，游碼移到標尺左端的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁平衡；
（2）測定液體的密度，根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，需要測量的物理量是m和v，v的測量用量筒、m的測量用天平，但液體的質(zhì)量不能直接用天平測量，必須分兩步；
（3）在加減砝碼時，一般要試加到最小的砝碼后，如果發(fā)現(xiàn)仍不平衡，再去調(diào)節(jié)游碼使其平衡；
（4）只能在調(diào)節(jié)天平的橫梁平衡時，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，稱量過程中絕對不能調(diào)節(jié)平衡螺母，只能通過加減砝碼或移動游碼使天平重新平衡；
（5）利用題目中所方法測牛奶密度，遇到的關(guān)鍵困難是要解決如何測牛奶的體積，這里是借助了水來進行等效替代．因此，按照這一思路結(jié)合密度的公式可完成本實驗．

解答 解：（1）使用天平時，應(yīng)將天平放在水平臺上，調(diào)節(jié)平衡前應(yīng)將游碼撥到標尺左端的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡；
（2）首先測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量，然后將部分鹽水倒入量筒中，讀出體積，并測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量，計算出倒出的質(zhì)量，根據(jù)公式可計算出密度．所以順序應(yīng)為BAC；
（3）由題意知，右盤砝碼質(zhì)量偏大，應(yīng)換用質(zhì)量較小的砝碼進行測量，應(yīng)把50g的砝碼拿下，換用質(zhì)量較小的砝碼進行測量；
（4）使用天平測物體質(zhì)量前，應(yīng)調(diào)節(jié)天平平衡．由題中圖示可知，小明的錯誤是：稱量物體時調(diào)節(jié)平衡螺母；
（5）②因為ρ=$\frac{m}{V}$，
所以水的體積V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{\frac{{G}_{水}}{g}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
③為了測出與水同體積的牛奶，還需用這只瓶子再裝滿牛奶進行測量，具體操作為：在空飲料瓶中裝滿牛奶，用彈簧測力計測出瓶和牛奶的總重力G₃；
④牛奶的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{g}}{\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：（1）零刻度線；平衡螺母；（2）BAC；（3）50；（4）測量中不能調(diào)平衡螺母；（5）$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$； $\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}{ρ}_{水}$．

點評 用天平和量筒來測液體的密度，是實驗室中最常用的方法，重點應(yīng)掌握天平的調(diào)節(jié)與使用方法、量筒的讀數(shù)、密度公式的運用、實驗步驟的合理安排以及實驗誤差的分析等．