Question

11．用天平和量筒測(cè)量鹽水密度的實(shí)驗(yàn)．
（1）在使用托盤天平前要對(duì)天平進(jìn)行調(diào)節(jié)，請(qǐng)將下列各步驟前的字母按照正確的順序排列ACB．
A、組裝好天平，把天平放在水平臺(tái)面上；
B、調(diào)節(jié)平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
C、把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處．
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程：
A、在玻璃杯中盛裝適量鹽水，放在調(diào)節(jié)好的天平左盤上稱量，當(dāng)天平重新平衡時(shí)，讀出砝碼、游碼的讀數(shù)之和為m；
B、把玻璃杯中的一部分鹽水倒入量筒，如圖乙所示，記下量筒中鹽水的體積V；
C、把玻璃杯和剩余鹽水放在天平左盤上稱量，當(dāng)天平重新平衡時(shí)，所用砝碼和游碼位置如圖甲所示，讀出玻璃杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₂；
D、計(jì)算出量筒中鹽水的質(zhì)量m和密度ρ．

玻璃杯和鹽水的質(zhì)量m1/g	玻璃杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2/g	量筒中的鹽水的質(zhì)量m/g	量筒中的鹽水的體積V/cm3	鹽水的密度ρ/（kg/m3）
130.2	①	②	③	④

（3）老師給同學(xué)們一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)、一塊小石塊、細(xì)線和裝有適量水的杯子，要求測(cè)出鹽水的密度，測(cè)量方法如下：
A、用細(xì)線將小石塊栓好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出它的重力，記為G；
B、將小石塊完全浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁
C、將小石塊完全浸沒(méi)在鹽水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂．
利用測(cè)出的物理量可得，鹽水的密度ρ=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}{ρ}_{水}$（水的密度用ρ_水表示）．

Answer 1

分析 （1）天平的使用和調(diào)節(jié)：把天平放在水平臺(tái)面上，把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
（2）物體的質(zhì)量等于砝碼質(zhì)量加上游碼所對(duì)應(yīng)的刻度值；
用玻璃杯和鹽水的質(zhì)量減去玻璃杯和剩余鹽水的質(zhì)量即為量筒中鹽水的質(zhì)量；
弄清楚量筒的分度值，根據(jù)液面對(duì)應(yīng)的刻度讀出體積；
根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$求出鹽水的密度；
（3）知道小石塊的重力G，小石塊完全浸沒(méi)在水中稱的示數(shù)為F₁，則小石塊在水中受到的浮力F_浮1=G-F₁，
小石塊完全浸沒(méi)在鹽水中稱的示數(shù)為F₂，則小石塊在鹽水中受到的浮力F_浮2=G-F₂，
不管是在水中還是在鹽水中，小石塊全部浸沒(méi)，所以V_排=V_物=V，根據(jù)以上等式可求得鹽水的密度．

解答 解：（1）天平的使用和調(diào)節(jié)：把天平放在水平臺(tái)面上，把游碼置于標(biāo)尺的零刻度線處，調(diào)節(jié)天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
（2）把玻璃杯和剩余鹽水放在天平左盤上稱量，當(dāng)天平重新平衡時(shí)，所用砝碼和游碼位置如圖所示，讀出玻璃杯和剩余鹽水的質(zhì)量m₂=50g+5g+3.2g=58.2g；
量筒中鹽水的質(zhì)量m=m₁-m₂=130.2g-58.2g=72g；
量筒的分度值為2mL，量筒中鹽水的體積V=60mL=60cm³，
鹽水的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{72g}{60c{m}^{3}}$=1.2g/cm³=1.2×10³kg/m³；
（3）A．用細(xì)線將小石塊栓好，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出它的重力，記為G；
B． 將小石塊完全浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁；
C． 將小石塊完全浸沒(méi)在鹽水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂；
則小石塊在水中受到的浮力F_浮1=G-F₁，小石塊在鹽水中受到的浮力F_浮2=G-F₂，
不管是在水中還是在鹽水中，小石塊全部浸沒(méi)，所以V_排=V_物=V，
由F_浮1=ρ_水gV得，V=$\frac{{F}_{浮1}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}$，
由F_浮2=ρ_鹽水gV得，ρ_鹽水=$\frac{{F}_{浮2}}{gV}$=$\frac{G-{F}_{2}}{gV}$=$\frac{G-{F}_{2}}{g\frac{G-{F}_{1}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}{ρ}_{水}$．
故答案為：（1）ACB；
（2）①58.2；②72；③60；④1.2×10³；
（3）B、將小石塊完全浸沒(méi)在水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₁；
C、將小石塊完全浸沒(méi)在鹽水中，讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F₂；$\frac{G-{F}_{2}}{G-{F}_{1}}{ρ}_{水}$．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)測(cè)量液體和固體密度實(shí)驗(yàn)的理解和掌握，考查天平、量筒的使用、密度計(jì)算公式的理解和掌握，注意實(shí)驗(yàn)中要減小誤差，基礎(chǔ)性題目．