Question

【题目】【2016·来宾卷】小明想要知道豆浆的密度大小，于是他进行了如下操作：

（1）将托盘天平放在水平桌面上，游码置于标尺的零刻度处，调节天平横梁平衡时，出现了如图所示的现象，他应该向______（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使横梁平衡；

（2）用托盘天平测出空烧杯的质量m0；

（3）把豆浆倒入烧杯中，用托盘天平测出烧杯和豆浆的总质量m1，则倒入烧杯中的豆浆质量为_______

（用测得的物理量表示）；

（4）将烧杯中的豆浆全部倒入量筒，读出量筒中豆浆的体积V，由此得知豆浆的密度为_______（用测得的物理量表示）；

（5）实验过程中，若只有天平、烧杯和水，请你帮助小明设计一个测量豆浆密度的实验，要求写出需要测量的物理量及计算豆浆密度的表达式（用字母表示）．

实验步骤：___________________；

计算豆浆密度的表达式:_____________________．

Answer 1

【答案】（1）右；（3）m1-m0；（4）（m1m0）/V；（5）①用天平测出空烧杯的质量m1；②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2；③倒出水，再将豆浆倒入烧杯，至先前的标记处，用天平测出豆浆和烧杯的总质量m3．豆浆密度的表达式：ρ=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）．

【解析】

（1）调节天平横梁平衡时，左偏右调，由图知指针向左偏，所以应该向右移动平衡螺母；（2）用托盘天平测出空烧杯的质量m0；（3）又测出豆浆与烧杯的质量m1，则倒入烧杯中的豆浆质量为m1-m0；

（4）测得量筒中豆浆的体积为V，则豆浆的密度为ρ=（m1m0）/V，（5）没有量筒，无法直接测量液体的体积，因此，需使用等效替代的方法，用等体积的水来替代等体积的豆浆，实验步骤：①用天平测出空烧杯的质量m1；②在烧杯内装入一定量的水，并在水面的位置做一个标记，用天平测出水和烧杯的总质量m2；③倒出水，再将豆浆倒入烧杯，至先前的标记处，用天平测出豆浆和烧杯的总质量m3．豆浆密度表达式的推导过程：根据步骤①②可得水的质量为m2-m1，则水的体积为V水=（m2m1）/ρ水；根据步骤①③可得豆浆的质量为m3-m1，根据步骤②③可知，豆浆的体积和水的体积相同，所以豆浆密度的表达式：ρ=m/V=[（m3-m1）ρ水]/（m2-m1）。