Question

1．某中學環(huán)保小組在錢塘江邊取適量江水樣品，分別進行錢塘江水密度的測量．

（1）小薇把樣品帶回學校，用天平和量筒做了如下實驗：
①將天平放在水平臺上，把游碼移到零刻度線處，發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤的左側(cè)，要使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母向右（選填“右”或“左”）調(diào)，直至天平平衡．
②用天平測出空燒杯的質(zhì)量為 30g，在燒杯中倒入適量的江水樣品，測出燒杯和江水的總質(zhì)量如圖甲所示，再把燒杯中江水倒入量筒中，液面如圖乙所示，她測得江水密度為1.1g/cm³．
（2）小亮把樣品帶回家，用家里的電子秤和沒喝完的半瓶純凈水，做了如下實驗：
①用電子秤測出半瓶純凈水的總質(zhì)量為 m₁，并用筆在瓶身水面位置標記為 A．
②把瓶中的水全部用來澆花，然后吹干，用電子秤測出空瓶的質(zhì)量為 m₂．
③把江水慢慢倒入空瓶，直至液面與記為 A 相平，再用電子秤測出瓶的總質(zhì)量為 m₃．
④計算：江水的質(zhì)量m′=m₃-m₂，江水的體積$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$（用字母表示，其中水的密度用ρ_水表示），從而算出江水的密度．

Answer 1

分析 （1）①天平應(yīng)放在水平臺上，根據(jù)天平指針的偏轉(zhuǎn)方向調(diào)平，左偏右調(diào)，右偏左調(diào)；
②將天平右盤中所有砝碼質(zhì)量與游碼所對應(yīng)的示數(shù)和等于待測物體的質(zhì)量；根據(jù)空燒杯的質(zhì)量可算出江水的質(zhì)量；先判斷量筒的分度值，再讀出江水的體積，從而計算江水密度；
（2）據(jù)題意可知，此題是通過計算水的體積而得出江水的體積，即用到了轉(zhuǎn)換法，即將江水的體積轉(zhuǎn)換為水的體積．

解答 解：
（1）①將天平放在水平臺上，先將游碼放在標尺左端的零刻度線處，若發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中央的左側(cè)，要使橫梁平衡，應(yīng)將平衡螺母向右調(diào)節(jié)；
②在甲圖中，標尺的分度值是0.2g，故此時燒杯和江水的總質(zhì)量是m_總=50g+10g+5g+4.6g=69.6g；
空燒杯的質(zhì)量是30g，所以江水的質(zhì)量是：m=69.6g-30g=39.6g；
由乙圖知，量筒的分度值是2mL，所以江水的體積是36mL=36cm³，
江水密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{39.6g}{36c{m}^{3}}$=1.1g/cm³．
③這種方法測量時，江水的質(zhì)量是準確的，但是測量江水的體積時，由于燒杯中的水不能全部倒出，所以測得江水的體積偏小，故據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知，測得密度偏大；
（2）用電子秤測出半瓶純凈水的總質(zhì)量為m₁，并用筆在瓶身水面位置標記為A；
把瓶中的水全部用來澆花，然后吹干，用電子秤測出空瓶的質(zhì)量為m₂；故此時的水的質(zhì)量是：m=m₁-m₂；
所以水的體積是V=$\frac{m}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$；
把江水慢慢倒入空瓶中，直至液面與標記A處相平，再用電子秤測出瓶的總質(zhì)量為m₃；
故此時江水的質(zhì)量是：m′=m₃-m₂
則江水的密度表達式：ρ=$\frac{m′}{V}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$•ρ_水；
故答案為：（1）①右； ②1.1； （2）m′=m₃-m₂；$\frac{{m}_{1}-{m}_{2}}{{ρ}_{水}}$；$\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{{m}_{1}-{m}_{2}}$•ρ_水．

點評 此題考查了天平和量筒的正確使用、密度的計算、誤差的分析以及等效替代法在測量密度過程中的應(yīng)用，是一道綜合性的實驗題．