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8.在“測量牛奶密度”的實驗中.

(1)小明先將牛奶倒入量筒,如圖甲所示,則牛奶的體積為30cm3;接著將天平放在水平臺面上,如圖乙所示,他應先將游碼撥到標尺左端的零刻線處,再調節(jié)平衡螺母,使天平平衡;用調節(jié)好的天平測出空燒杯的質量為33g,然后將量筒中的牛奶倒入燒杯,用天平測量燒杯和牛奶的總質量,天平平衡時如圖丙所示,則牛奶的質量為30.6g.
(2)根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)計算出牛奶的密度為1.02×103kg/m3,用該方法測得的密度比真實值偏�。�
(3)小明不小心將量筒打碎了,老師說只用天平也能測量出牛奶的密度.于是小華添加兩個完全相同的燒杯和適量的水,設計了如下實驗步驟:
①調好天平,用天平測出空燒杯質量為m0
②將一個燒杯裝滿水,用天平測出燒杯和水的總質量為m1
③用另一個燒杯裝滿牛奶,用天平測出燒杯和牛奶的總質量為m2
④則牛奶的密度表達式ρ=m2m0m1m0•ρ.(用測量的物理量和水的密度表示,已知水的密度為ρ

分析 (1)在進行量筒的讀數(shù)時,注意分度值,視線應與液面的凹底相平.
在調節(jié)天平平衡時,游碼應撥到標尺的零刻線上;
天平平衡時物體的質量等于右盤中砝碼的質量加游碼在標尺上所對的刻度值.
(2)將牛奶的質量和體積代入公式ρ=mV便可求出其密度.
根據(jù)公式,分別分析質量和體積的偏差,即可得出結論.
(3)只有天平,沒有量筒,可以將水和牛奶裝滿杯子,稱量水和牛奶的質量,先求出水的體積即空杯子的容積,根據(jù)體積相等求出牛奶的密度.

解答 解:(1)由圖甲知,量筒的分度值為1ml,所以牛奶的體積為30ml,即30cm3
由圖乙知,游碼沒有在標尺左端的零刻線上,在調節(jié)天平平衡時,應先將游碼撥到標尺左端的零刻線處.
由圖丙知,游碼標尺的分度值為0.2g,燒杯和牛奶的總質量為50g+10g+3.6g=63.6g.
牛奶的質量等于燒杯和牛奶的總質量與空燒杯的質量之差,
則牛奶的質量m=63.6g-33g=30.6g;
(2)牛奶的密度:
ρ=mV=30.6g30cm3=1.02g/cm3=1.02×103kg/m3;
當將量筒中的牛奶倒入燒杯中時,會有少量的牛奶沾在量筒壁上,而倒不干凈,因此所測的質量會偏小,由公式ρ=mV可知,測得的密度比真實值偏�。�
(3)不小心將量筒打碎了,用天平也能測量出牛奶的密度:
①調好天平,用天平測出空燒杯質量為m0
②將一個燒杯裝滿水,用天平測出燒杯和水的總質量為m1
則水的質量m=m1-m0,
由ρ=mV可得,水的體積V=\frac{{m}_{1}{-m}_{0}}{{ρ}_{水}}
③用另一個燒杯裝滿牛奶,用天平測出燒杯和牛奶的總質量為m2
則牛奶的質量m牛奶=m2-m0
牛奶的體積等于燒杯內水的體積;
④則牛奶的密度表達式ρ=\frac{m}{V}=\frac{{m}_{牛奶}}{V}=\frac{{m}_{2}{-m}_{0}}{\frac{{m}_{1}{-m}_{0}}{{ρ}_{水}}}=\frac{{m}_{2}{-m}_{0}}{{m}_{1}{-m}_{0}}•ρ
故答案為:
(1)30;將游碼撥到標尺左端的零刻線處;30.6;
(2)1.02×103;小;
(3)④\frac{{m}_{2}{-m}_{0}}{{m}_{1}{-m}_{0}}•ρ

點評 測量液體密度時,只有量筒沒有天平,可以采用被測液體和水的質量相同進行測量;只有天平?jīng)]有量筒,可以采用被測液體和水的體積相同進行測量.牛奶體積的測量是本實驗的難點,巧妙地利用等效替代法,是解決此題的關鍵.

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