Question

9．在“用天平和量筒測量鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標(biāo)尺左端0刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)，使天平橫梁平衡．
（2）用天平測出空燒杯的質(zhì)量為30g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量如圖甲所示，則鹽水的質(zhì)量是33g．再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖乙所示，鹽水的密度為1.1×10³kg/m³
（3）小聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先測出空燒杯的質(zhì)量m₁，倒入鹽水后測出其總質(zhì)量m₂
在將鹽水倒入量筒的過程中，發(fā)現(xiàn)由于鹽水較多，無法全部倒完，他及時(shí)停止了操作．同組同學(xué)討論后認(rèn)為仍可繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，于是小聰讀出此時(shí)量筒中鹽水的體積V，又加了一個(gè)步驟，順利得出了鹽水的密度．你認(rèn)為增加的步驟是：測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₃，請(qǐng)幫小聰寫出計(jì)算鹽水密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）做完實(shí)驗(yàn)整理儀器時(shí)小聰不小心砸壞了量筒，小聰突然有了個(gè)想法：如果沒有量筒，能否用剩下的器材（即不允許添加任何器材）完成測鹽水密度的實(shí)驗(yàn)?zāi)�？于是，他們�?shí)驗(yàn)小組在經(jīng)過激烈的討論后形成了以下實(shí)驗(yàn)方案：
A用調(diào)好的天平測出空燒杯的質(zhì)量m₃
B在燒杯內(nèi)裝滿水，測出燒杯和水的總質(zhì)量m₄
C再在燒杯內(nèi)裝滿鹽水，測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₅
D根據(jù)表達(dá)式ρ_鹽水=$\frac{{m}_{5}-{m}_{3}}{{m}_{4}-{m}_{3}}$ρ_水即可求出鹽水的密度．
以上實(shí)驗(yàn)方案中，步驟B和C要求分別用燒杯裝滿水和鹽水，從實(shí)驗(yàn)的 可操作性方面考慮，這兩個(gè)步驟存在明顯的缺陷，你覺得這個(gè)缺陷是裝滿水和鹽水容易溢出；請(qǐng)你幫他們想出一個(gè)改進(jìn)的措施：分別用燒杯加入等體積的水和鹽水，可用筆在燒杯上做記號(hào)．

Answer 1

分析 （1）在天平使用時(shí)，應(yīng)先將天平放在水平的桌面上，而后將天平的游碼歸零，后根據(jù)指針的偏轉(zhuǎn)方向判斷天平哪端下沉，調(diào)節(jié)過程中，調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的方向移動(dòng)．
（2）天平讀數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加；鹽水的質(zhì)量為燒杯和鹽水的總質(zhì)量與空燒杯的質(zhì)量之差；讀出量筒中的體積，利用量筒讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面相平；利用密度公式可計(jì)算出鹽水的密度；
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，由此分析解答；
（4）實(shí)驗(yàn)操作方面，裝滿液體后的燒杯不容易測質(zhì)量，可以測一定體積的質(zhì)量．

解答 解：
（1）在調(diào)節(jié)過程中，若指針偏向分度盤的左側(cè)，應(yīng)將平衡螺母向右邊調(diào)節(jié)；
（2）由圖甲知，燒杯和鹽水的總質(zhì)量為50g+10g+3g=63g，
則鹽水的質(zhì)量：m=63g-30g=33g，
由乙圖知，鹽水的體積V=30ml=30cm³，
鹽水的密度：
ρ═$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
（3）最初燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量之差等于倒入量筒中鹽水的質(zhì)量，所以增加的步驟為：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；
即倒入量筒中鹽水質(zhì)量m=m₂-m₃，
所以鹽水密度的表達(dá)式為ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$．
（4）由題意，以上實(shí)驗(yàn)方案中，步驟B和C要求分別用燒杯裝滿水和鹽水，從實(shí)驗(yàn)的操作方面考慮，在稱量的過程中，裝滿水和鹽水容易溢出；改進(jìn)的措施為：分別用燒杯加入等體積的水和鹽水，可用筆在燒杯上做記號(hào)，避免液體灑出．
故答案為：（1）右；    （2）33；  1.1×10³；（3）測出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{V}$；（4）裝滿水和鹽水容易溢出；  分別用燒杯加入等體積的水和鹽水，可用筆在燒杯上做記號(hào)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了天平調(diào)節(jié)，液體密度的測量，要熟練掌握．