Question

19．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）調節(jié)天平前應將游碼移至0刻度線處，此時發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側，則應調節(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．用天平測出空總質量m₁；
B．將鹽水倒入燒杯，用天平測出燒杯和鹽水的總質量m₂；
C．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；
按照以上順序，則測量出來的鹽水密度與真實相比偏大（“偏大”“偏小”“一樣大”）
為了盡可能減小實驗誤差，順序應調整為：BCA（填字母代號）．
（3）小明測量燒杯和鹽水的總質量m₂時，估計鹽水和燒杯的總質量在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，則應取下50g的砝碼，試加其它砝碼，同時調節(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：測量過程中調節(jié)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、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，通過計算，表示出水的體積V=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$（用測出物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）；
③把飲料瓶中的水倒盡，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計算牛奶密度ρ=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．（用測出的物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析 （1）在使用天平測物體質量前，應把游碼移至零刻度線處，再調節(jié)平衡螺母，使天平平衡．
（2）由于將鹽水從量筒倒入燒杯的過程中，總會有部分鹽水殘留在量筒壁上，使質量偏小，導致密度不準確；要準確測出鹽水的質量及體積，要先測出總質量m₂，再把部分鹽水倒入量筒測體積V，然后測出剩余鹽水及燒杯的質量m₁，m₂-m₁是量筒中鹽水的質量，然后由密度公式求鹽水的密度，據(jù)此安排實驗步驟．
（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，再去調節(jié)游碼使其平衡；
（4）在測量質量的過程中，應通過加減砝碼和移動游碼是天平平衡；
（5）利用題目中所方法測牛奶密度，遇到的關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，按照這一思路結合密度的公式可完成本實驗．

解答 解：（1）在使用天平測物體質量前，應先調節(jié)天平平衡，調節(jié)方法是：把游碼移至零刻度線處，再調節(jié)平衡螺母使天平平衡． 
（2）把燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，由于燒杯內壁粘有液體所以質量真實的，體積V偏小，根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$導致密度偏大；正確做法是先測燒杯牛奶總質量，再將牛奶倒入量筒，測出體積，并測剩余燒杯牛奶的總質量，最后算出密度，順序為：BCA．
（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，再去調節(jié)游碼使其平衡
（4）稱量過程中，用鑷子加取砝碼，從大到小，最后還要調節(jié)游碼．所以，應取下50g砝碼，試加上其它砝碼，同時調節(jié)游碼；
（5）由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的體積V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{水}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}$；
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=$\frac{{m}_{牛奶}}{V}$=$\frac{\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{g}}{\frac{{G}_{2}-{G}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{G}_{3}-{G}_{1}}{{G}_{2}-{G}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：（1）0刻度線；（2）偏大；BCA；（3）50；（4）測量過程中調節(jié)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，重點應掌握天平的調節(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．