Question

（2013?丹東一模）在“測(cè)量鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中；
（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼移至標(biāo)尺左端的

0刻度線

處，調(diào)節(jié)

平衡螺母

使天平橫梁平衡．
（2）圖甲是小明在稱量燒杯和鹽水總質(zhì)量時(shí)的操作，其錯(cuò)誤是

測(cè)量質(zhì)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母

．
（3）糾正錯(cuò)誤后，他完成了以下操作；
A、如圖甲，用天平稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₁=190g．
B、如圖乙，將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒中，測(cè)出這部分鹽水的體積

30

cm³．
C、如圖丙，用天平稱出燒杯和剩余鹽水的總質(zhì)量m．
（4）鹽水密度的ρ_鹽水=

1.1×10³

kg/m³．
（5）為了培養(yǎng)他設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，老師只給他兩個(gè)量筒、大水槽、足夠的水、一個(gè)輕質(zhì)薄壁的小燒杯和記號(hào)筆，讓他用這些器材再一次測(cè)出鹽水的密度．小明的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下，請(qǐng)你幫她補(bǔ)充完整．

①在小燒杯裝入適量的鹽水，放入大水槽中使其豎直漂浮，并用記號(hào)筆在燒杯外壁上作出水面位置的標(biāo)．
②將小燒杯中的鹽水全部倒入量筒，測(cè)出其體積為V₁．
③向小燒杯中裝水，放入大水槽中使其豎直漂浮，調(diào)節(jié)燒杯中水的質(zhì)量直到大水槽中水面

與燒杯上做上記號(hào)的位置相平

．
④將小燒杯中的水

全部倒入量筒

，測(cè)出其體積為V₂．
⑤鹽水密度的表達(dá)式為ρ_鹽水=

ρ水V2

V1

（用物理量的符號(hào)表示）．

Answer 1

分析：（1）使用天平測(cè)量物體質(zhì)量之前，要首先調(diào)節(jié)天平使其平衡，調(diào)節(jié)的過(guò)程是：將天平放在水平臺(tái)上，使游碼對(duì)齊標(biāo)尺最左端的0刻度線，調(diào)節(jié)平衡螺母使指針指在分度盤中央；
（2）使用天平測(cè)量物體質(zhì)量的過(guò)程中，根據(jù)物體質(zhì)量大小選擇合適的砝碼放在右盤，必要時(shí)調(diào)節(jié)游碼使橫梁平衡；
（3）讀取量筒中液體體積時(shí)，首先明確量筒的分度值，讀數(shù)時(shí)視線與液面最凹處相平；
（4）物體的質(zhì)量等于砝碼的總質(zhì)量與游碼所對(duì)刻度之和；已知燒杯和鹽水的總質(zhì)量和燒杯與剩余鹽水的質(zhì)量，可以得到量筒中鹽水的質(zhì)量；已知鹽水的質(zhì)量和體積，利用公式ρ=

m

V

得到鹽水的密度；
（5）由①②③可知，實(shí)驗(yàn)的方法是使鹽水和小燒杯、水和小燒杯漂浮在水面上，由于小燒杯的質(zhì)量一定，所以鹽水和小燒杯、水和小燒杯排開(kāi)水的體積相同時(shí)，小燒杯中鹽水和水的質(zhì)量相同；
將小燒杯中的水全部倒入量筒，測(cè)出水的體積，利用m=ρV得到小燒杯中水的質(zhì)量，也就得到了鹽水的質(zhì)量；
已知鹽水的質(zhì)量和體積，利用公式ρ=

m

V

得到鹽水的密度．

解答：解：
（1）把天平放在水平臺(tái)上，將游碼移至標(biāo)尺左端的0刻度線處，調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡．
（2）圖甲是小明在稱量燒杯和鹽水總質(zhì)量時(shí)的操作，其錯(cuò)誤是測(cè)量質(zhì)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母．
（3）由圖知，量筒的分度值為2.5cm³，量筒中鹽水的體積是30cm³；
（4）燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量為100g+50g+5g+2g=157g，
量筒中鹽水的質(zhì)量為m=190g-157g=33g，
鹽水的密度為ρ=

m

V

=

33g

30cm3

=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（5）③向小燒杯中裝水，放入大水槽中使其豎直漂浮，調(diào)節(jié)燒杯中水的質(zhì)量直到大水槽中水面與燒杯上做上記號(hào)的位置相平；
④將小燒杯中的水全部倒入量筒，測(cè)出其體積為V₂．
⑤鹽水密度的表達(dá)式為ρ_鹽水=

m

V

=

ρ水V2

V1

．
故答案為：（1）0刻度線；平衡螺母；（2）測(cè)量質(zhì)量過(guò)程中調(diào)節(jié)平衡螺母；（3）B 30；（4）1.1×10³；
（5）③與燒杯上做上記號(hào)的位置相平；④全部倒入量筒；⑤

ρ水V2

V1

．

點(diǎn)評(píng)：此題應(yīng)用兩種方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量液體的密度．其中第一種是基本測(cè)量方法，考查了天平的調(diào)節(jié)、使用和讀數(shù)、量筒的讀數(shù)和密度的計(jì)算；第二種方法利用漂浮的特點(diǎn)采用等效法得到鹽水的質(zhì)量，然后得到鹽水密度，有一定的難度，其中保證前后兩次小燒杯排開(kāi)水的體積相同、水或鹽水全部倒入量筒測(cè)量體積，是減小實(shí)驗(yàn)誤差的關(guān)鍵．