Question

5．如圖在用天平和量筒測鹽水密度的實驗中．

（1）在使用托盤天平前需要對天平進行調節，請按正確順序將下列各步驟前的字母排列ACB．
A．把天平放在水平臺上．
B．調節天平的平衡螺母，使橫梁平衡．若此時發現指針停在分度盤的左側，如圖甲所示，要使天 平平衡，應使平衡螺母向右移動
C．把游碼置于標尺的零刻線處
（2）以下是小紅的實驗過程：
A．在燒杯中盛適量鹽水，用天平測出其總質量為124.2g
B．把燒杯中的鹽水倒入量筒中一部分，如圖甲所示，記下量筒中鹽水體積．
C．用天平測量出燒杯和剩余鹽水的總質量，所用砝碼和游碼位置如圖乙所示為58.2g．
D．由圖丙可知鹽水的體積為60cm³，鹽水的密度是1.1g/cm³
（3）小偉來到實驗桌前，發現量筒已經被前一個班的同學打碎了．他靈機一動，運用剩余的器材和自己的刻度尺同樣測出了鹽水的密度，以下是他的實驗步驟：
a．用天平測出空燒杯的質量m₀．
b．往燒杯中倒入適量的水，用調節好的天平稱出燒杯和水的總質量為m₁．
c．用刻度尺測出水面到燒杯底的高度為h₁．
d．將水倒出，擦干燒杯，倒入適量鹽水，用天平稱出的燒杯和鹽水的總質量為m₂．
e．用刻度尺測出鹽水面到燒杯底的高度為h₂
f．則鹽水密度的表達式為：ρ_鹽水=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}{h}_{1}}{（{m}_{1}-{m}_{0}）{h}_{2}}$．

Answer 1

分析 （1）天平的使用和調節：把天平放在水平臺面上，把游碼置于標尺的零刻度線處，調節天平的平衡螺母，使天平橫梁水平平衡；
（2）物體的質量等于砝碼質量加上游碼所對應的刻度值；
用玻璃杯和鹽水的質量減去玻璃杯和剩余鹽水的質量即為量筒中鹽水的質量；根據液面對應的刻度讀出體積；
根據ρ=$\frac{m}{V}$求出鹽水的密度；
（3）求出燒杯中水的質量，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出水的體積，根據V=Sh求出燒杯的底面積；根據V=Sh求出鹽水的體積，再求出鹽水的質量，根據ρ=$\frac{m}{V}$求出鹽水的密度．

解答 解：（1）天平的使用和調節：把天平放在水平臺面上，把游碼置于標尺的零刻度線處，調節天平的平衡螺母，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，當天平重新平衡時，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量m₂=50g+5g+3.2g=58.2g；
量筒中鹽水的質量：m=m₁-m₂=124.2g-58.2g=66g；
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=$\frac{m}{V}$=$\frac{66g}{60c{m}^{3}}$=1.1g/cm³．
（3）燒杯中水的質量m_水=m₁-m₀，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，水的體積V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}$；
由V=Sh得，
燒杯底面積：S=$\frac{{V}_{水}}{{h}_{1}}$=$\frac{\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}}}{{h}_{1}}$=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}{h}_{1}}$，
鹽水的體積V_鹽水=Sh₂=$\frac{{m}_{1}-{m}_{0}}{{ρ}_{水}{h}_{1}}$×h₂，
鹽水的質量m_鹽水=m₂-m₀，
鹽水的密度ρ_鹽水=$\frac{{m}_{鹽水}}{{V}_{鹽水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{0}}{\frac{（{m}_{1}-{m}_{0}）{h}_{2}}{{ρ}_{水}{h}_{1}}}$=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}{h}_{1}}{（{m}_{1}-{m}_{0}）{h}_{2}}$．
故答案為：（1）ACB；（2）58.2；60；1.1；（3）$\frac{（{m}_{2}-{m}_{0}）{ρ}_{水}{h}_{1}}{（{m}_{1}-{m}_{0}）{h}_{2}}$．

點評 此題主要考查的是學生對天平和量筒的讀數以及密度計算的理解和掌握，知道測量密度的基本實驗原理即可解題．