Question

1．在測(cè)量金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)中，首先用托盤天平測(cè)量金屬塊質(zhì)量，小明將天平放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺的零刻度處，若天平的指針靜止在圖1甲所示位置，則可調(diào)節(jié)平衡螺母向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)，使天平平衡．如圖1乙所示是小明測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí)的情形，請(qǐng)指出小明的一點(diǎn)操作錯(cuò)誤用手直接拿砝碼，當(dāng)盤中所加砝碼和游碼位置如圖1丙所示時(shí)天平平衡，則該金屬塊質(zhì)量為52.4g．
測(cè)完質(zhì)量后，小明用量筒測(cè)金屬塊的體積，如圖2所示，該金屬塊體積為20cm³，金屬塊的密度為2.62×10³kg/m³．
測(cè)完金屬塊的密度后，老師又讓小明同學(xué)測(cè)醬油的密度，材料有天平、小空瓶，而沒(méi)有量筒，他思考后按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容及結(jié)果如圖3所示．
（1）請(qǐng)按照?qǐng)D3中的順序?qū)懗鰧?duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟
第一步用天平測(cè)出空瓶的質(zhì)量m₁
第二步用天平測(cè)出瓶裝滿水后的總質(zhì)量m₂
第三步用天平測(cè)出瓶裝滿醬油后的總質(zhì)量m₃
（2）醬油的密度為1.1×10³kg/m³．

Answer 1

分析 調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，平衡螺母向上翹的一端移動(dòng)．物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；物體的體積等于物體浸沒(méi)水前后水面對(duì)應(yīng)刻度值的差；利用密度公式求出物體的密度；
（1）在此題中，根據(jù)題目中給出的實(shí)驗(yàn)器材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理可知，由于沒(méi)有量筒，此題的難點(diǎn)在于如何測(cè)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(lái)代換醬油的體積．

解答 解：在測(cè)量金屬塊密度的實(shí)驗(yàn)中，首先用托盤天平測(cè)量金屬塊質(zhì)量，先將天平放在水平桌面上，游碼移到標(biāo)尺的零刻度處，如圖，指針指向分度盤的左側(cè)，說(shuō)明天平右端上翹，平衡螺母向上翹的右端移動(dòng)．圖1乙所示是小明測(cè)量金屬塊質(zhì)量時(shí)的情形，其操作錯(cuò)誤是用手直接拿砝碼；
金屬塊的質(zhì)量：m=50g+2.4g=52.4g，
金屬塊的體積：V=40ml-20ml=20ml=20cm³，
金屬塊的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{52.4g}{20c{m}^{3}}$=2.62g/cm³=2.62×10³kg/m³．
（1）根據(jù)圖示的步驟可知：第一步：用天平測(cè)出空瓶的質(zhì)量m₁
第二步：用天平測(cè)出瓶裝滿水后的總質(zhì)量m₂
第三步：用天平測(cè)出瓶裝滿醬油后的總質(zhì)量m₃
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，要測(cè)液體的密度，就要知道液體的質(zhì)量和體積．
醬油的體積等于水的體積，因此求出水的體積是解決此題的關(guān)鍵．
水的體積利用水的質(zhì)量和密度求出水的體積V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{44g-14g}{1g/c{m}^{3}}$=30cm³．
然后再用醬油的質(zhì)量和水的體積求出醬油的密度，表達(dá)式為：ρ_醬油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{V}$=$\frac{47g-14g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³．
故答案為：零；右；用手直接拿砝碼；52.4；20；2.62×10³；
（1）用天平測(cè)出空瓶的質(zhì)量m₁；用天平測(cè)出瓶裝滿水后的總質(zhì)量m₂；用天平測(cè)出瓶裝滿醬油后的總質(zhì)量m₃；（2）1.1×10³．

點(diǎn)評(píng) 在測(cè)量物體密度的實(shí)驗(yàn)中，常規(guī)的測(cè)量方法是利用天平測(cè)質(zhì)量、量筒測(cè)體積，從而求出密度．還有一些特殊的測(cè)量方法，如此題，只給出一個(gè)測(cè)量質(zhì)量的工具：天平，而沒(méi)有測(cè)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．還有類似的，只給出量筒，沒(méi)有天平如何測(cè)量橡皮泥的密度等等．