Question

1．王銳同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室測(cè)量物質(zhì)的密度：

（1）使用托盤天平之前，應(yīng)將天平放在水平桌面上，再將游碼置于標(biāo)尺左端的零刻度線處．若發(fā)現(xiàn)指針指在分度盤中央的右側(cè)，這時(shí)應(yīng)將橫梁右端的平衡螺母向左旋動(dòng)．
（2）測(cè)一塊巖石的密度，甲圖和乙圖分別為測(cè)巖石質(zhì)量和測(cè)量巖石體積的示意圖（虛線處為液面）．將實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)填入表格，并計(jì)算出巖石的密度．

巖石的質(zhì)量m（g）	量筒內(nèi)水的體積V1（cm3）	放入巖石后水面達(dá)到的高度V2（cm3）	巖石的體積V（cm3）	巖石的密度ρ（kg/m3）

（3）王銳同學(xué)想測(cè)花生油的密度，但只有天平（帶砝碼），一個(gè)小空瓶，足量水，少量花生油（不夠裝滿一小瓶），一只彩筆，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)果如圖丙所示．
a．請(qǐng)按照?qǐng)D丙的順序?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)出瓶裝滿花生油后的總質(zhì)量m₃．
b．利用上述測(cè)量出的物理量和題中的已知量寫出計(jì)算ρ_油的表達(dá)式$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．

Answer 1

分析 （1）把天平放在水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處；調(diào)節(jié)平天時(shí)應(yīng)向指針偏轉(zhuǎn)的對(duì)側(cè)移動(dòng)平衡螺母；
（2）天平的分度值是0.2g，巖石質(zhì)量m為砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度值；量筒的分度值為5ml，應(yīng)平視液面讀數(shù)；巖石體積V為量筒兩次液面體積讀數(shù)之差．用公式ρ=$\frac{m}{V}$，將有關(guān)數(shù)值代入算出巖石密度；
（3）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)代換花生油的體積．

解答 解：（1）把天平放在水平桌面上，并將游碼移至標(biāo)尺左端零刻度線處；圖中指針偏右，說(shuō)明右側(cè)質(zhì)量大，應(yīng)將平衡螺母向左調(diào)節(jié)；
（2）巖石的質(zhì)量m=100g+20g+20g+3.4g=143.6g，量筒內(nèi)水的體積為V₁=100ml，
放入石塊后體積為V₂=150ml，石塊體積V=V₂-V₁=50ml=50cm³．
②巖石的密度為ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{143.4g}{50c{m}^{3}}$≈2.9g/cm³=2.9×10³kg/m³
（3）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)出瓶裝滿花生油后的總質(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．
花生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=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$．
然后再用花生油的質(zhì)量和水的體積求出花生油的密度，表達(dá)式為：ρ_油=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．
故答案為：（1）左；
（2）

巖石的質(zhì)量m（g）	量筒內(nèi)水的體積V1（cm3）	放入巖石后水面達(dá)到的高度V2（cm3）	巖石的體積V（cm3）	巖石的密度ρ（kg/m3）
143.6	100	150	50	2.9×103

（3）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)出瓶裝滿花生油后的總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}$•ρ_水．

點(diǎn)評(píng) 測(cè)固體的密度一般用天平測(cè)出固體的質(zhì)量m，根據(jù)排水法用量筒測(cè)出固體的體積V，最后用公式ρ=$\frac{m}{V}$算出固體的密度．