Question

13．在“用天平和量筒測量鹽水密度”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）調(diào)節(jié)天平前應(yīng)將游碼移至標(biāo)尺左端的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母，使橫梁平衡．如圖甲是小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作過程中的情況，他的錯(cuò)誤是：在測量過程中移動(dòng)平衡螺母了．
（2）改正錯(cuò)誤后，小明用天平測出空燒杯的質(zhì)量為30g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質(zhì)量如圖乙所示，則鹽水的質(zhì)量是32g．再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖丙所示，則鹽水的密度為1.07×10³kg/m³．
（3）小聰同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中先測出空燒杯的質(zhì)量m₁，倒入鹽水后測出其總質(zhì)量m₂．在將鹽水倒入量筒的過程中，發(fā)現(xiàn)由于鹽水較多，無法全部倒完，他及時(shí)停止了操作．同組同學(xué)討論后認(rèn)為仍可繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)，于是小聰讀出此時(shí)量筒中鹽水的體積V₀，又加了一個(gè)步驟，順利得出了鹽水的密度．你認(rèn)為增加的步驟是：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃，請幫小聰寫出計(jì)算鹽水密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{V}_{0}}$．  （用上述物理量字母表示出來）．

Answer 1

分析 （1）使用天平前，把天平放在水平臺(tái)上，游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平的橫梁平衡，在測量過程中不能再移動(dòng)平衡螺母；
（2）天平讀數(shù)時(shí)應(yīng)將砝碼的質(zhì)量與游碼的示數(shù)相加；鹽水的質(zhì)量為燒杯和鹽水的總質(zhì)量與空燒杯的質(zhì)量之差；
讀出量筒中的體積，利用量筒讀數(shù)時(shí)，視線應(yīng)與凹液面相平；利用密度公式可計(jì)算出鹽水的密度；
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，由此分析解答．

解答 解：（1）使用天平時(shí)，應(yīng)將天平放在水平臺(tái)上，調(diào)節(jié)平衡前應(yīng)將游碼撥到標(biāo)尺左端的零刻度線處，然后調(diào)節(jié)平衡螺母使天平橫梁平衡；
在測量過程中不能再移動(dòng)平衡螺母，而是調(diào)節(jié)游碼使天平平衡，故錯(cuò)誤是在測量過程中移動(dòng)平衡螺母了；
（2）由圖乙知，標(biāo)尺的分度值為0.2g，燒杯和鹽水的總質(zhì)量：m_總=60g+2g=62g，所以燒杯中鹽水質(zhì)量：m=m_總-m_杯=62g-30g=32g；
由圖丙知，量筒的分度值為1ml，鹽水體積V=30ml=30cm³，
所以鹽水密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{32g}{30c{m}^{3}}$≈1.07g/cm³=1.07×10³kg/m³．
（3）倒入鹽水后燒杯和鹽水的總質(zhì)量與剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量差就是倒入量筒中鹽水質(zhì)量，
所以增加的步驟為：用天平測出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；
即倒入量筒中鹽水質(zhì)量m=m₂-m₃，
所以鹽水密度的表達(dá)式ρ=$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{V}_{0}}$．
故答案為：（1）標(biāo)尺左端的零刻度線；在測量過程中移動(dòng)平衡螺母了；（2）32；1.07×10³；（3）用天平測出剩余鹽水和燒杯總質(zhì)量m₃；$\frac{{m}_{2}-{m}_{3}}{{V}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 用天平和量筒來測液體的密度，是實(shí)驗(yàn)室中最常用的方法，重點(diǎn)應(yīng)掌握天平的調(diào)節(jié)與使用方法、量筒的讀數(shù)、密度公式的運(yùn)用等．