Question

20．小明想測醬油的密度，設計以下實驗步驟．在用“天平和量筒測醬油的密度”的實驗中：

（1）下面步驟中你認為多余的是D．
（2）剩下的步驟中正確的排列順序是：CBAE．
A．用天平測剩余醬油和燒杯的質量m₁；
B．把適量的醬油倒入量筒中，讀出量筒中醬油的體積V；
C．在燒杯中倒入一定量的醬油，用天平測出醬油的總質量m_總；
D．用天平測空燒杯的質量m；
E．計算出醬油的密度．
（3）若圖甲所示為秤量剩余醬油時天平平衡時的情況，填寫如表．

杯和醬油的總質量m總/g	燒杯和剩余醬油總質量m1/g	倒出醬油的質量m2（g）	倒出醬油的體積V（cm3）	醬油的密度ρ/（kg/cm3）
150

小剛家里只有天平、小空瓶，而沒有量筒．他思考后按照自己設計的實驗步驟也進行了測量．
（4）請按照圖丙、圖丁的順序寫出對應的實驗步驟：第一步：用天平測出空瓶質量m₁；第二步：用天平測出裝滿水的總質量m₂；第三步：用天平測出裝滿醬油的總質量m₃．
（5）他第三次測得小空瓶和醬油的總質量如圖中砝碼和游碼所示，則m₃=47.4．
（6）請你根據(jù)小剛測量的數(shù)據(jù)幫他計算出醬油的密度1.11g/cm³．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式，測出量筒中醬油的質量和體積，便可根據(jù)公式求出醬油的密度；
（2）測量時，首先要測出燒杯和醬油的總質量，倒入量筒后，測出量筒中的體積，讀出剩余醬油和燒杯的總質量，得出量筒中醬油的質量，計算出密度；
（3）天平的讀數(shù)：砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值；根據(jù)量筒讀出體積，由ρ=$\frac{m}{V}$求出密度；
（4）在測液體密度的實驗中，沒有量筒的情況下，如何測出液體的體積成為實驗的難點．在這里突破的辦法是利用水的體積來等效替代醬油的體積，從而達到測量體積的目的．
（5）醬油的質量等于砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（6）計算時，則要從密度的公式出發(fā)，依次利用測量的量，表示出醬油的質量和體積．

解答 解：（1）實驗中無需測量空燒杯的質量，所以步驟D是錯誤的；
（2）為減小誤差，實驗中需先測出燒杯和醬油的總質量，倒入量筒后，測出量筒中的體積，讀出剩余醬油和燒杯的總質量，得出量筒中醬油的質量，計算出密度，故順序為CBAE；
（3）由圖甲知，燒杯和剩余醬油的總質量m₁=100g+10g+5g+2g=117g；
倒出醬油的質量m₂=150g-117g=33g；
由圖乙知，倒出醬油的體積V=30cm³；
醬油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{33g}{30c{m}^{3}}$=1.1g/cm³．
（4）因為水的密度已知，讓瓶子裝滿水，測出總質量，減去空瓶的質量，就是水的質量，就可以求出這部分水的體積，而水的體積就等于瓶子的容積，也就等于裝滿醬油后醬油的體積．再用天平測出裝醬油后的總質量，也減去空瓶的質量，可以得到醬油的質量，最后就可以利用公式求密度了．
（5）圖中標尺上的分度值為0.2g，總質量m₃=20g+20g+5g+2.4g=47.4g；
（6）醬油的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水=$\frac{47.4g-14g}{44g-14g}$•1.0g/cm³≈1.11g/cm³．
故答案為：（1）D；（2）CBAE；（3）

燒杯和醬油的總質量m總（g）	燒杯和剩余醬油的總質量m1（g）	倒出醬油的質量m2（g）	倒出醬油的體積v（cm3）	醬油的密度 （g/cm3）
150	117	33	30	1.1

（4）用天平測出空瓶質量m₁；用天平測出裝滿水的總質量m₂；用天平測出裝滿醬油的總質量m₃；（5）47.4；（6）1.11．

點評 醬油體積的測量是本實驗的難點，巧妙地利用等效替代法，是解決此題的關鍵．天平的讀數(shù)要看清標尺的分度值，公式的計算要找準對應的量．