Question

1．如圖所示是小剛用托盤天平和量筒，做測定巖石密度的實驗：
（1）調(diào)節(jié)天平時，天平應(yīng)至于水平桌面上，先將游碼移到標尺左端的零刻度線處，指針靜止時的位置如圖（a）所示．為使天平平衡，應(yīng)將平衡螺母向右（填“左”或“右”）調(diào)節(jié)．
（2）測量巖石質(zhì)量時，天平右盤放50g、20g、5g砝碼各一個，天平平衡時，游碼的位置如圖（b）所示，那么巖石的質(zhì)量是77.4g．
（3）用量筒和水測量巖石的體積時，情況如圖圖（c）所示，則巖石的體積為20cm³．
（4）最后計算出巖石的密度為3.87g/cm³
（5）實驗中小剛發(fā)現(xiàn)自己桌上量筒被打碎了，思考了一會兒后，他利用天平、水（水的密度用ρ_水表示）、燒杯繼續(xù)測量鹽水的密度，操作過程如下：
①用天平測出燒杯的質(zhì)量m₀；
②用天平測出燒杯和裝滿水的質(zhì)量m₁；
③用天平測出燒杯和裝滿鹽水的質(zhì)量m₂．
請你根據(jù)他測得的物理量計算出鹽水的密度表達式ρ=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$（用字母表示）．

Answer 1

分析 （1）調(diào)節(jié)天平前，首先將天平置于水平桌面上，將游碼移至標尺左端的零刻度線處，指針左偏右調(diào)、右偏左調(diào)；
（2）確定標尺的分度值，巖石的質(zhì)量等于砝碼的質(zhì)量加游碼在標尺上所對的刻度值；
（3）根據(jù)圖c讀出水的體積、水和巖石的總體積，得出巖石的體積；
（4）根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算出巖石的密度；
（5）①燒杯中裝入足量的水，測出此時水的質(zhì)量；
②將水倒出拿出，向燒杯中加鹽水至之剛才標記的位置，測得此時的鹽水的質(zhì)量；
根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$可計算出水的體積；也就是鹽水的體積；
③利用ρ=$\frac{m}{V}$計算石塊密度．

解答 解：（1）調(diào)節(jié)天平前，首先將天平置于水平桌面上，將游碼移至標尺左端的零刻度線處；
由圖可知，指針偏向分度盤的左邊，說明橫梁左測下沉，應(yīng)把平衡螺母向右移動；
（2）圖中天平標尺的分度值為0.2g，巖石的質(zhì)量m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g；
（3）圖中巖石和水的總體積V_總=40cm³；
巖石的體積V=V_總-V_水=40cm³-20cm³=20cm³；
（4）巖石的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{77.4g}{20c{m}^{3}}$=3.87g/cm³．
（5）水的質(zhì)量m_水=m₁-m₀；鹽水的質(zhì)量m=m₂-m₀；
水的體積V_水=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$
水的體積和鹽水的體積相等；
所以鹽水的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$；
故答案為：（1）標尺左端的零刻度線處；右；（2）77.4；（3）20；（4）3.87；（5）$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}}{{m}_{1}-{m}_{0}}$．

點評 本實驗是實驗室測固體和液體密度的基本實驗方法，主要考查了天平量筒的使用規(guī)則與讀數(shù)方法，以及利用密度的公式進行簡單的計算等，難度不大，但非常重要．有一個小的易錯點，就是最后的問題中密度的單位要注意換算．