Question

7．小華和小剛想測量鹽水的密度，于是到實(shí)驗(yàn)室，分別用不同的器材進(jìn)行了測量．
（1）小華利用天平（含砝碼）、量筒、燒標(biāo)測量鹽水的密度過程如下：
①將天平放在水平桌面上，游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)如圖（甲）所示，這時(shí)他應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左調(diào)節(jié)（選填“左”或“右”），使天平平衡．
②在燒杯中倒入適量的鹽水，用天平測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量為190.4g；將燒杯中的鹽水的一部分倒入量筒中，如圖丙所示，則量筒內(nèi)鹽水的體積是30cm³；
③再用天平測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量，砝碼和游碼的示數(shù)如圖乙所示，則量筒中鹽水的質(zhì)量為33g；
④經(jīng)過計(jì)算可知，鹽水的密度為ρ_鹽水=1.1×10³kg/m³．
（2）實(shí)驗(yàn)中小剛發(fā)現(xiàn)自己桌上沒有量筒，思考了一會(huì)兒后，他利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯測量鹽水的密度，操作過程如下：
①用天平測出燒杯的質(zhì)量m₀；
②用天平測出燒杯和裝滿水的質(zhì)量m₁；
③用天平測出燒杯和裝滿鹽水的質(zhì)量m₂；
請你根據(jù)他測得的物理量計(jì)算出鹽水的密度表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{m}_{2}-{m}_{0}}$•ρ_水（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）①天平使用前調(diào)節(jié)平衡時(shí)，要調(diào)節(jié)平衡螺母，規(guī)則是“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”，即指針向右偏就向左調(diào)平衡螺母，指針向左偏就向右調(diào)平衡螺母，調(diào)左側(cè)的還是右側(cè)的平衡螺母都一樣．
②利用量筒中液面所對的位置，可以確定鹽水的體積；
③由圖乙讀出剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量；鹽水的質(zhì)量等于燒杯和鹽水的總質(zhì)量減去剩余鹽水和燒杯的質(zhì)量；
④利用密度公式即可求得鹽水的密度．
（2）此題的難點(diǎn)在于如何測量液體的體積．根據(jù)圖示的步驟可知，它是利用同一容器裝不同的液體，液體的體積相同，即利用水的體積來代換鹽水的體積．

解答 解：（1）①圖中顯示指針向右偏，根據(jù)“右偏左調(diào)，左偏右調(diào)”的規(guī)則，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)．
②量筒內(nèi)鹽水的體積V=30cm³；
③燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₁=100g+50g+5g+2.4g=157.4g，
則量筒中鹽水的質(zhì)量m=m_總-m₁=190.4g-157.4g=33g；
④鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³，
（2）水的質(zhì)量m_水=m₁-m₀；鹽水的質(zhì)量m=m₂-m₀；
水的體積V_水=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$，鹽水的體積V等于水的體積V_水；
則鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{m}_{2}-{m}_{0}}$•ρ_水．
故答案為：（1）①左；②30；③33；④1.1×10³；（2）$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{m}_{2}-{m}_{0}}$•ρ_水．

點(diǎn)評 在測量物體密度的實(shí)驗(yàn)中，常規(guī)的測量方法是利用天平測質(zhì)量、量筒測體積，從而求出密度．還有一些特殊的測量方法，如此題，只給出一個(gè)測量質(zhì)量的工具：天平，而沒有測量體積的工具量筒，利用轉(zhuǎn)換的方法求出體積，進(jìn)而求出密度．