Question

19．小明為了測(cè)量鹽水的密度，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
（1）把天平放在水平臺(tái)上，游碼移至零刻線處，發(fā)現(xiàn)天平橫梁左高右低，此時(shí)應(yīng)向左（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母．
（2）用調(diào)節(jié)好的天平測(cè)得空燒杯的質(zhì)量m₁=30g．
（3）把鹽水倒入量筒中，測(cè)得鹽水體積V，如圖甲所示．
（4）把量筒中的鹽水倒入燒杯中，測(cè)得燒杯和鹽水的總質(zhì)量m₂=76 g，如圖乙所示，鹽水密度為ρ=1.15 g/cm²．
（5）以上方法測(cè)出的鹽水密度值比真實(shí)值偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．
（6）小明發(fā)現(xiàn)手邊有一塊橡皮，他想知道橡皮的密度，于是他巧妙利用圖乙所示的天平狀態(tài)，按以下的步驟測(cè)出了橡皮的密度．
①用細(xì)線栓著橡皮慢慢的浸入鹽水中，發(fā)現(xiàn)天平逐漸向左傾斜，說明浮力的大小與排開鹽水的體積有關(guān)．
②用細(xì)線拴著橡皮浸沒在鹽水中（石塊未接觸燒杯底且鹽水未溢出），天平的讀數(shù)增大了△m₁．
③將橡皮緩慢沉入燒杯底部，放開細(xì)線，天平的讀數(shù)再增大了△m₂，則橡皮密度的表達(dá)式ρ_密度=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}•{ρ}_{鹽水}$（用△m₁•△m₂及鹽水密度ρ表示）

Answer 1

分析 （1）在調(diào)節(jié)天平時(shí)，應(yīng)將平衡螺母向橫梁上翹的一端移動(dòng)；
（4）物體質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加游碼對(duì)應(yīng)的刻度；燒杯與鹽水的總質(zhì)量減去燒杯的質(zhì)量即得量筒內(nèi)鹽水的質(zhì)量，根據(jù)密度公式ρ=$\frac{m}{V}$就可以求出鹽水的密度；
（5）量筒內(nèi)的水不能夠全部導(dǎo)入燒杯中，測(cè)量出鹽水的體積偏小，由密度計(jì)算公式分析密度的變化；
（6）用細(xì)線栓著橡皮浸沒在鹽水中，橡皮受到鹽水的浮力，橡皮給鹽水一個(gè)反作用力，所以天平的示數(shù)增大，求出橡皮的體積；
讓橡皮浸沒在燒杯底部，不是細(xì)線拉力作用，此時(shí)天平增大示數(shù)等于橡皮的質(zhì)量；
根據(jù)橡皮的質(zhì)量和體積求出其密度．

解答 解：（1）天平橫梁左高右低，說明右側(cè)質(zhì)量稍大，因此，應(yīng)將平衡螺母向左側(cè)移動(dòng)；
（4）讀圖乙可知，鹽水的質(zhì)量為：50g+20g+5g+2g=77g，
讀圖甲可得，鹽水的體積為：40ml=40cm³，
鹽水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$═2.6g/cm³．
（5）量筒內(nèi)壁上會(huì)沾有鹽水，導(dǎo)致倒入燒杯內(nèi)的鹽水偏少，測(cè)量出鹽水的質(zhì)量偏小，由密度計(jì)算公式ρ=$\frac{m}{V}$可知，計(jì)算出的密度值偏��；
（6）根據(jù)①可知，F(xiàn)_浮=△m₁g=ρ_鹽水gV_排，所以V=V_排=$\frac{△{m}_{1}}{{ρ}_{鹽水}}$；
②要測(cè)量橡皮的質(zhì)量，需將橡皮緩慢沉入燒杯底部，放開細(xì)線，讀出天平增大的示數(shù)△m₂；
則橡皮的質(zhì)量m=△m₂+△m₁；
石塊的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{\frac{△{m}_{1}}{{ρ}_{鹽水}}}$=$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}•{ρ}_{鹽水}$．
故答案為：（1）左；
（2）76；1.15；偏小；
（6）排開鹽水的體積；$\frac{△{m}_{1}+△{m}_{2}}{△{m}_{1}}•{ρ}_{鹽水}$．

點(diǎn)評(píng) 本實(shí)驗(yàn)考查了固體密度的測(cè)量方法，主要考查了天平的調(diào)節(jié)與讀數(shù)，量筒的讀數(shù)，利用密度公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算等，都是熟練掌握的內(nèi)容；最后一問有一定的難度，巧妙地利用阿基米德原理測(cè)量出物體的體積，利用等效替代法測(cè)出橡皮的重力，是解決此題的關(guān)鍵．