Question

【題目】小明所在的物理興趣小組需要密度為1.15g/cm3的鹽水，為檢驗(yàn)配制的鹽水是否合格．

（1）小明設(shè)計(jì)了如下方案：

①將天平放在水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端的“0”刻度線上，發(fā)現(xiàn)指針的位置如圖甲所示，則需將平衡螺母向_____調(diào)節(jié)；

②測(cè)量燒杯和鹽水的總質(zhì)量時(shí)，砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則燒杯和鹽水的總質(zhì)量為_____g；

③將燒杯中的部分鹽水倒入量筒中（如圖丙所示）；

④測(cè)出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為25g；

⑤計(jì)算出鹽水的密度為_____g/cm3．

（2）為配制合格的鹽水，需要繼續(xù)向鹽水中_____（選填“加鹽”或“加水”），但加多少才能剛好使配制的鹽水合格，很難控制．小明思考后，想用飲料吸管制作一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來(lái)解決這一問(wèn)題，制作步驟如下：

①他找來(lái)一根飲料吸管，測(cè)得吸管的長(zhǎng)度是15cm，用石蠟將其一端密封起來(lái)；

②在吸管上距密封端11.5cm處畫一刻線標(biāo)上1.0，在吸管上距密封端_____cm處畫一刻線標(biāo)上1.15；

③在吸管中放入適量的細(xì)砂后將其放入清水中，增減細(xì)砂直到水面剛好與1.0刻線相平；

④從清水中取出吸管放入配制的鹽水中，向鹽水中加某物質(zhì)直到液面與1.15刻線相平，鹽水的密度就剛好是1.15g/cm3.

（3）完成實(shí)驗(yàn)后，小明想在這根吸管上再增加些刻線，制成一個(gè)測(cè)量范圍是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度計(jì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不能實(shí)現(xiàn)，原因是_____．為了能用這根吸管制成符合要求的密度計(jì)，他應(yīng)_____（填“增加”或“減少”）吸管中的細(xì)砂后，并重新標(biāo)注刻度線．

Answer 1

【答案】右 62.4 1.1 加鹽 10 吸管長(zhǎng)度不夠（吸管嫌短） 減少

【解析】

第一空．由圖甲知道，將天平放在水平桌面上，將游碼移至標(biāo)尺左端的“0”刻度線上，發(fā)現(xiàn)指針向左偏，則說(shuō)明天平的左端下沉，右端上翹，所以，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)；

第二空．由圖乙知道，燒杯和鹽水的總質(zhì)量是：
m1 =50g+10g+2.4g=62.4g；
第三空．由圖丙知道，量筒中鹽水的體積是：V=34mL=34cm3，
燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量是m2 =25g，量筒中鹽水的質(zhì)量是：
m=m1 -m2 =62.4g-25g=37.4g，
則鹽水的密度是：
；

第四空．根據(jù)題意知道，需要鹽水的密度是1.15g/cm3，而現(xiàn)在鹽水的密度是1.1g/cm3，所以，需要再加入鹽，才能增大鹽水的密度；

第五空．根據(jù)題意知道，吸管在水中和鹽水中都漂浮，受到的浮力相等，即F浮水=F浮鹽水，設(shè)吸管的底面積是S，在吸管上距密封端hcm處畫一刻線標(biāo)上1.15，則，ρ水gV排水=ρ鹽水gV排鹽水，代入數(shù)據(jù)得：
1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m=1.15×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh，
解得，h=0.1m=10cm；

第六空．小明不能制成一個(gè)測(cè)量范圍是0.7g/cm3～1.3g/cm3、分度值是0.05g/cm3的密度計(jì)；與第五空同理：
密度計(jì)始終漂浮在液體中，受到的浮力相等，所以密度計(jì)在水中和密度為0.7g/cm3 的液體中浮力相等，即F浮水 =F浮液，由ρ水gV排水=ρ液gV排液可知，
1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×S×11.5×10-2 m =0.7×103 kg/m3 ×10N/kg×Sh'，
解得，h'≈0.165m=16.5cm＞15cm，
由此可知，小明不能制成密度計(jì)的原因是吸管長(zhǎng)度不夠；

第七空．根據(jù)漂浮條件，減小密度計(jì)的重力，可以減小密度計(jì)的浮力，當(dāng)液體密度不變時(shí)，密度計(jì)排開液體的體積減小，需要的吸管長(zhǎng)度可以短一些，所以，需要減小管中的沙子，并重新標(biāo)注刻度線。