Question

18．在“测量盐水密度”的实验中，实验用砝码盒中配备有100g、50g、20g、10g、5g的砝码．请填写下列空格：
（1）小明同学进行了下列实验操作：
A．将烧杯中盐水的一部分倒入量筒，测出这部分盐水的体积V；
B．用天平测出烧杯和盐水的总质量m_l；
C．用天平测出烧杯和剩余盐水的总质量m₂；
以上操作的正确顺序是：BAC（填字母代号）．
（2）小明测量烧杯和盐水的总质量m₁时，估计盐水和烧杯的总质量在150g左右．加砝码时，用镊子夹取100g、50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，则应取下50g的砝码，试加其它砝码，同时调节游码．
（3）如图是小明同学在实验操作过程中的情况．他的错误是：在称量物体时调节平衡螺母．
（4）另一同学想测出某品牌牛奶的密度，为此他利用实验台上的天平、空饮料瓶、水、细线等物品来测量．其操作步骤是：
①用天平测出空饮料瓶的质量m₁；
②在空饮料瓶中装满水，用天平测出瓶和水的总质量m₂，计算水的体积V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$（用测出物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m₃；（说出具体方法和要测出的物理量并用字母表示）
④计算牛奶密度ρ=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．（用测出的物理量的字母表示，水的密度用ρ_水表示）

Answer 1

分析 （1）设计实验的步骤时，应根据实验的原理，选择最优化的步骤来进行，即能使操作简便，同时还有利于减小误差；
（2）（3）称量过程中，用镊子加取砝码，从大到小，并在适当时候调节调节游码，不能调节平衡螺母；
（4）利用题目中所方法测牛奶密度，遇到的关键困难是要解决如何测牛奶的体积，这里是借助了水来进行等效替代．因此，按照这一思路结合密度的公式可完成本实验．

解答 解：（1）为防止容器壁粘液体带来实验误差，应先测烧杯和液体总质量，再将液体倒入量筒测出体积，最后测出剩余液体和烧杯的质量，用密度公式ρ=$\frac{m}{V}$算出液体的密度．故正确顺序为：BAC；
（2）用镊子夹取100g.50g砝码各1个放入右盘中，若指针右偏，说明砝码质量偏大，应去下最小的即50g的砝码，并调节游码；
（3）只能在调节天平的横梁平衡时，调节天平的平衡螺母，称量过程中绝对不能调节平衡螺母，只能通过加减砝码或移动游码使天平重新平衡；
（4）由ρ=$\frac{m}{V}$得，
水的体积V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
③为了测出与水同体积的牛奶，还需用这只瓶子再装满牛奶进行测量，具体操作为：在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m₃；
④牛奶的质量：m_牛奶=m₃-m₁，
牛奶的体积：V_牛奶=V=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
牛奶的密度：ρ=$\frac{{m}_{牛奶}}{{V}_{牛奶}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．
故答案为：（1）BAC；（2）50；（3）在称量物体时调节平衡螺母；（4）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
③在空饮料瓶中装满牛奶，用天平测出瓶和牛奶的总质量m₃；
④$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{m}_{2}-{m}_{1}}{ρ}_{水}$．

点评 （1）用天平和量筒来测液体的密度，是实验室中最常用的方法，重点应掌握天平的调节与使用方法、量筒的读数、密度公式的运用、实验步骤的合理安排以及实验误差的分析等．
（2）测量液体的密度时，为了减小误差，不能采取先测量空烧杯的质量的方法．