Question

13．樂(lè)樂(lè)想測(cè)量家中醬油的密度，但家里沒(méi)有量筒，只有天平、砝碼、小空瓶、水．他按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了測(cè)量．
（1）請(qǐng)將樂(lè)樂(lè)的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整：
①調(diào)節(jié)天平平衡，測(cè)量小空瓶的質(zhì)量m₁，并記錄在數(shù)據(jù)表格中．
②在小瓶中倒?jié)M水，測(cè)出總質(zhì)量為m₂，并記錄在數(shù)據(jù)表格中．
③用天平測(cè)量小空瓶裝滿醬油的總質(zhì)量m₃，并記錄在數(shù)據(jù)表格中．
④根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$和測(cè)量數(shù)據(jù)，計(jì)算醬油的密度，并記錄在數(shù)據(jù)表格中．
（2）如圖所示，樂(lè)樂(lè)讀出m₃=33.6 g．
（3）樂(lè)樂(lè)用所測(cè)物理量的符號(hào)寫(xiě)出了醬油密度的表達(dá)式：ρ_醬油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$×ρ_水．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)步驟的補(bǔ)充應(yīng)該圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵延械牟襟E分析．本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菧y(cè)量醬油的密度，基本原理是公式ρ=$\frac{m}{V}$，從提供的器材知缺少量筒，但有一只小空瓶和水，小空瓶的容積一定，所以用等效替換法可以知道醬油的體積．
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值；
（3）根據(jù)測(cè)量的物理量和已知的物理量推導(dǎo)密度表達(dá)式時(shí)，要明確公式ρ=$\frac{m}{V}$中質(zhì)量m和體積V哪一個(gè)能夠測(cè)量得到，哪一個(gè)需要計(jì)算得出．

解答 解：（1）第一步測(cè)量小空瓶的質(zhì)量m₁，第三步測(cè)量的是小空瓶和醬油的質(zhì)量m₃，由此可知第二步應(yīng)該測(cè)量的是m₂，仿照第三步，第二步應(yīng)該是：在小瓶中倒?jié)M水，測(cè)出總質(zhì)量為m₂．
（2）由圖知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，則質(zhì)量m₃=20g+10g+3.6g=33.6g；
（3）已知空瓶的質(zhì)量m₁和裝滿水后的總質(zhì)量m₂，水的質(zhì)量為m_水=m₂-m₁；
已知水的密度為ρ_水，所以空瓶的容積為V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$，
已知空瓶的質(zhì)量m₁和裝滿醬油后的總質(zhì)量m₃，醬油的質(zhì)量為m_醬油=m₃-m₁；
所以醬油的密度為ρ_醬油=$\frac{{m}_{醬油}}{V}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{V}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$×ρ_水．
故答案為：（1）在小瓶中倒?jié)M水，測(cè)出總質(zhì)量為m₂；（2）33.6；（3）$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$×ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整的關(guān)鍵是：答題者的設(shè)計(jì)思路必須與題目設(shè)計(jì)者的思路一致．此題中，用等效替換法測(cè)量醬油的體積，必須保證前后兩次空瓶都盛滿液體．