Question

15．有一種未知液體，小強(qiáng)和小琴想知道它的密度，于是他們來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，分別用不同的器材進(jìn)行了測(cè)量．
（1）小強(qiáng)利用天平（含砝碼）、量筒、燒杯測(cè)量這種液體的密度過(guò)程如下：
①將天平放在水平桌面上，游碼放在標(biāo)尺左端的零刻線處，如果發(fā)現(xiàn)指針在分度標(biāo)尺的位置如圖甲所示，此時(shí)應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母，使指針指在分度標(biāo)尺的中線處，這時(shí)橫梁平衡．
②在燒杯中倒入適量的液體，用天平測(cè)出燒杯和液體的總質(zhì)量為 80.4g；將燒杯中的液體的一部分倒入量筒中，如圖乙所示，則量筒內(nèi)液體的體積是20cm³；
③再用天平測(cè)出燒杯和剩余液體的質(zhì)量，此時(shí)天平如圖丙所示；則量筒中液體的質(zhì)量為22g；
④經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，液體的密度為 ρ=1.1×10³kg/m³．
（2）實(shí)驗(yàn)中小琴不小心將量筒摔爛了，思考了一會(huì)兒后，她利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯測(cè)量液體的密度，操作過(guò)程如下：
①用天平測(cè)出燒杯的質(zhì)量 m₀；
②用天平測(cè)出燒杯和裝滿水的質(zhì)量m₁；
③用天平測(cè)出燒杯和裝滿液體的質(zhì)量m₂．
請(qǐng)你根據(jù)他測(cè)得的物理量計(jì)算出液體的密度表達(dá)式ρ=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$（用字母表示）

Answer 1

分析 （1）天平的使用規(guī)則及注意事項(xiàng)是一個(gè)重點(diǎn)知識(shí)，包括不要超過(guò)天平的最大稱量、如何放置天平、怎樣調(diào)節(jié)橫梁平衡、調(diào)節(jié)橫梁平衡前要將游碼移到標(biāo)尺左端的零刻度線處、左盤放物體，右盤放砝碼、向右移動(dòng)游碼的作用、怎樣讀數(shù)等；
（2）將燒杯中的一部分液體倒入量筒中，讀出量筒中液體到達(dá)刻度，就可以求出量筒中液體的體積；
（3）已知燒杯及杯內(nèi)的液體的總質(zhì)量和燒杯和剩余液體的總質(zhì)量，求出倒出液體的質(zhì)量，再通過(guò)密度公式求出此種液體的密度；
（4）燒杯中裝滿水和待測(cè)液體，它們的體積都等于燒杯的容積，由V=$\frac{m}{ρ}$可求液體密度．

解答 解：（1）①使用天平時(shí)，先將天平放在水平工作臺(tái)面上，將游碼放在左端的零刻線處，天平調(diào)解時(shí)，按照指針左偏右調(diào)，右偏左調(diào)的原則；
②將燒杯中的一部分液體倒入量筒中，讀出量筒中液體到達(dá)刻度，量筒中液體的體積為20cm³；
③燒杯及杯內(nèi)的液體的總質(zhì)量為80.4gg，燒杯和剩余液體的總質(zhì)量為58.4g，則倒出液體的質(zhì)量為：80.4g-58.4g=22g，
④液體密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{22g}{20c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³；
（2）③燒杯和裝滿液體；
水的質(zhì)量，m_水=m₁-m₀，
液體的質(zhì)量：m_液體=m₂-m₀，
液體的體積：V_液體=V_水=V_容=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$；
液體的密度：ρ_液體=$\frac{{m}_{液體}}{{V}_{液體}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$．
故答案為：（1）①水平；零刻度；左；②20；③22；④1.1×10³；（2）③燒杯和裝滿液體；$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查測(cè)量液體的密度，第一種方法是常用方法，第二種是利用等效替代的方法，要求熟練掌握．