Question

5．蜜蜡近年来随着文玩热的升温价格飙升，小俊同学了解到蜜蜡的密度略大于水，他按照下图ABC的顺序，对-块蜜蜡的密度进行了测量．请完成下列问题：

（1）小俊在测量质量的过程中，当他向右盘添加最小砝码时，指针偏向分度盘中线的右侧；当拿掉最小砝码时，指针偏向分度看中线的左侧，接下来他应向右调节游码（选填“平衡螺母“或“游码”），才能准确测出蜜蜡的质量．
（2）由以上三图可知，蜜蜡的质量为22g，经计算蜜蜡的密度为1.1×10³kg/m³．
（3）小俊经过以上的实验过程，测量的密度值会偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不偏大也不偏小“）
（4）小红同学利用了以下步骤也测出了蜜蜡的密度，请你将实验步骤补充完整：
①用天平测一个空烧杯的质量为m₁；
②在烧杯中注入适量的水，将蜜蜡放入水中，发现蜜蜡下沉至杯底，往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到蜜蜡处于悬浮状态．
③将蜜蜡取出后，在烧杯的液面处，作标记，用天平测出此时烧杯和盐水总质量为m₂
④把烧杯中的盐水倒掉并擦干，再往烧杯中加入水直至标记处，再用天平测出水和烧杯的总质量为m₃．
⑤蜜蜡密度的表达式为ρ_蜜蜡=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$（用字母表示，水的密度为p_水）

Answer 1

分析 （1）调节天平平衡时，指针偏向分度盘左侧，应向右调节平衡螺母；指针向右偏，应向左调节平衡螺母．测量过程中指针偏向分度盘中线的左侧，不能再调节平衡螺母；
（2）砝码与游码示数之和是蜜蜡的质量．蜜蜡的体积等于蜜蜡放入后的总体积与量筒中水的体积之差；
已知蜜蜡的质量与体积，由密度公式可以求出蜜蜡的密度．
（3）根据质量与体积误差分析密度测量值与真实值间的关系．
（4）当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮；盐水的体积等于倒入水的体积；
根据密度公式求出盐水的密度即为蜜蜡的密度．

解答 解：（1）测量过程中，当拿掉最小砝码时，指针偏向分度盘中线的左侧，不能再调节平衡螺母，接下来他应该向右移动游码直到天平重新平衡（指针指到分度盘的中线上），才能准确测出蜜蜡的质量．
（2）由图C可知，蜜蜡的质量m=20g+2g=22g；
由图AB可知，蜜蜡的体积V_蜜蜡=V_总-V_水=80cm³-60cm³=20cm³；
所以蜜蜡的密度：ρ_蜜蜡=$\frac{m}{V}$=$\frac{22g}{20c{m}^{3}}$=1.1g/cm³=1.1×10³kg/m³
（3）小俊经过以上的实验过程，即先测量蜜蜡的体积，再测蜜蜡的质量，在测量蜜蜡的质量时，有水残留在蜜蜡上，蜜蜡质量的测量值大于真实值，因此测量的密度值会偏大．
（4）根据题中实验步骤可知，本实验采用等效替代法测蜜蜡的密度，即蜜蜡的密度=蜜蜡悬浮时盐水的密度，实验步骤如下：
①用天平测一个空烧杯的质量为m₁；
②当物体的密度与液体密度相等时，物体在液体中悬浮；因此往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌，直至观察到蜜蜡处于悬浮状态．
④把烧杯中的盐水倒掉并擦干，再往烧杯中加入水直至标记处，再用天平测出水和烧杯的总质量为m₃．
由题意知，盐水的体积等于水的体积，则V_盐水=V_水=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
⑤盐水的质量m_盐水=m₂-m₁；
盐水的密度：ρ_盐水=$\frac{{m}_{盐水}}{{V}_{盐水}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{\frac{{m}_{3}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}}$=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．
因蜜蜡悬浮在盐水中，所以蜜蜡的密度等于蜜蜡悬浮时盐水的密度，
则蜜蜡密度的表达式为ρ_蜜蜡=ρ_盐水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．
故答案为：（1）游码；（2）22；1.1×10³；（3）偏大；（4）②悬浮；④标记处；用天平测出水和烧杯的总质量为m₃；⑤$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{m}_{3}-{m}_{1}}•{ρ}_{水}$．

点评 本题考查了天平与量筒的读数、天平的调节、求密度、实验误差分析等，难度不是很大，熟练掌握并灵活应用基础知识即可正确解题．