Question

5．蜜蠟近年來(lái)隨著文玩熱的升溫價(jià)格飆升，小俊同學(xué)了解到蜜蠟的密度略大于水，他按照下圖ABC的順序，對(duì)-塊蜜蠟的密度進(jìn)行了測(cè)量．請(qǐng)完成下列問(wèn)題：

（1）小俊在測(cè)量質(zhì)量的過(guò)程中，當(dāng)他向右盤添加最小砝碼時(shí)，指針偏向分度盤中線的右側(cè)；當(dāng)拿掉最小砝碼時(shí)，指針偏向分度看中線的左側(cè)，接下來(lái)他應(yīng)向右調(diào)節(jié)游碼（選填“平衡螺母“或“游碼”），才能準(zhǔn)確測(cè)出蜜蠟的質(zhì)量．
（2）由以上三圖可知，蜜蠟的質(zhì)量為22g，經(jīng)計(jì)算蜜蠟的密度為1.1×10³kg/m³．
（3）小俊經(jīng)過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，測(cè)量的密度值會(huì)偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不偏大也不偏小“）
（4）小紅同學(xué)利用了以下步驟也測(cè)出了蜜蠟的密度，請(qǐng)你將實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①用天平測(cè)一個(gè)空燒杯的質(zhì)量為m₁；
②在燒杯中注入適量的水，將蜜蠟放入水中，發(fā)現(xiàn)蜜蠟下沉至杯底，往燒杯中逐漸加鹽并充分?jǐn)嚢�，直至觀察到蜜蠟處于懸浮狀態(tài)．
③將蜜蠟取出后，在燒杯的液面處，作標(biāo)記，用天平測(cè)出此時(shí)燒杯和鹽水總質(zhì)量為m₂
④把燒杯中的鹽水倒掉并擦干，再往燒杯中加入水直至標(biāo)記處，再用天平測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量為m₃．
⑤蜜蠟密度的表達(dá)式為ρ_蜜蠟=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$（用字母表示，水的密度為p_水）

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，指針偏向分度盤左側(cè)，應(yīng)向右調(diào)節(jié)平衡螺母；指針向右偏，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母．測(cè)量過(guò)程中指針偏向分度盤中線的左側(cè)，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母；
（2）砝碼與游碼示數(shù)之和是蜜蠟的質(zhì)量．蜜蠟的體積等于蜜蠟放入后的總體積與量筒中水的體積之差；
已知蜜蠟的質(zhì)量與體積，由密度公式可以求出蜜蠟的密度．
（3）根據(jù)質(zhì)量與體積誤差分析密度測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系．
（4）當(dāng)物體的密度與液體密度相等時(shí)，物體在液體中懸浮；鹽水的體積等于倒入水的體積；
根據(jù)密度公式求出鹽水的密度即為蜜蠟的密度．

解答 解：（1）測(cè)量過(guò)程中，當(dāng)拿掉最小砝碼時(shí)，指針偏向分度盤中線的左側(cè)，不能再調(diào)節(jié)平衡螺母，接下來(lái)他應(yīng)該向右移動(dòng)游碼直到天平重新平衡（指針指到分度盤的中線上），才能準(zhǔn)確測(cè)出蜜蠟的質(zhì)量．
（2）由圖C可知，蜜蠟的質(zhì)量m=20g+2g=22g；
由圖AB可知，蜜蠟的體積V_蜜蠟=V_總-V_水=80cm³-60cm³=20cm³；
所以蜜蠟的密度：ρ_蜜蠟=$\frac{m}{V}$=$\frac{22g}{20c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³
（3）小俊經(jīng)過(guò)以上的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，即先測(cè)量蜜蠟的體積，再測(cè)蜜蠟的質(zhì)量，在測(cè)量蜜蠟的質(zhì)量時(shí)，有水殘留在蜜蠟上，蜜蠟質(zhì)量的測(cè)量值大于真實(shí)值，因此測(cè)量的密度值會(huì)偏大．
（4）根據(jù)題中實(shí)驗(yàn)步驟可知，本實(shí)驗(yàn)采用等效替代法測(cè)蜜蠟的密度，即蜜蠟的密度=蜜蠟懸浮時(shí)鹽水的密度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用天平測(cè)一個(gè)空燒杯的質(zhì)量為m₁；
②當(dāng)物體的密度與液體密度相等時(shí)，物體在液體中懸��；因此往燒杯中逐漸加鹽并充分?jǐn)嚢瑁�直至觀察到蜜蠟處于懸浮狀態(tài)．
④把燒杯中的鹽水倒掉并擦干，再往燒杯中加入水直至標(biāo)記處，再用天平測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量為m₃．
由題意知，鹽水的體積等于水的體積，則V_鹽水=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
⑤鹽水的質(zhì)量m_鹽水=m₂-m₁；
鹽水的密度：ρ_鹽水=$\frac{{m}_{鹽水}}{{V}_{鹽水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．
因蜜蠟懸浮在鹽水中，所以蜜蠟的密度等于蜜蠟懸浮時(shí)鹽水的密度，
則蜜蠟密度的表達(dá)式為ρ_蜜蠟=ρ_鹽水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）游碼；（2）22；1.1×10³；（3）偏大；（4）②懸��；④標(biāo)記處；用天平測(cè)出水和燒杯的總質(zhì)量為m₃；⑤$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了天平與量筒的讀數(shù)、天平的調(diào)節(jié)、求密度、實(shí)驗(yàn)誤差分析等，難度不是很大，熟練掌握并靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．