Question

小明同学在做“用天平和量筒测盐水密度”的实验．
（l）请完成以下实验要求．
a．用天平称出空烧杯的质量m₁=63g；
b．往空烧杯中加入适量盐水，用天平称烧坏和盐水的总质量．天平平衡后，右盘中砝码的总质量是140g，游码位置如图（甲）所示．则盐水和烧杯的总质量m₂=______g；

c．把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，如图（乙）所示．则盐水的体积V=______cm³．
d．测出的盐水密度ρ=______g/cm³．
（2）按上面的实验方案进行实验，会使测出的盐水密度有误差．
①是什么原因导致测出的盐水密度有误差？
②通过分析来说明测出的盐水密度是偏大还是偏小？

Answer 1

【答案】分析：（1）将砝码的质量加上游码所对应的刻度就是盐水和烧杯的总质量；
（2）刻度尺量筒是初中物理基本的测量工具，读数前要看清它们的量程和分度值，刻度尺要估读到分度值的下一位，读数时视线与末端刻度或凹液面最低处垂直；
（3）测得液体的质量和体积，根据密度公式就可以求出液体的密度；
（4）在测液体密度时，玻璃容器中的液体向外倒的过程中，容器壁一定要粘液体，所以不能全部倒出，将会带来实验误差，在做实验时，必须考虑容器壁粘液体的问题．
解答：解：（1）由天平标尺图示知：游码对应的刻度是1g，
因为天平平衡后，右盘中砝码的总质量是140g，将砝码的质量加上游码所对应的刻度就是盐水和烧杯的总质量；
所以盐水和烧杯的总质量m₂=140g+1g=141g．
由图示知：所用量筒的每一大格表示10cm³，每一小格表示1cm³，据量筒中液面位置得：
盐水的体积V=65cm³．
又因为用天平称出空烧杯的质量m₁=63g，且把烧杯中的盐水全部倒入量筒中，
所以量筒内盐水的质量等于盐水和烧杯的总质量减去空烧杯的质量，
所以盐水的质量m=m2-m1=141g-63g=78g．
由密度公式得：盐水密度ρ===1.2g/cm³．
（2）先测空烧杯质量，将液体倒入烧杯测出液体烧杯总质量，再将液体倒入量筒测体积，这种做法因烧杯壁粘液体，测出的体积偏小，算出的密度偏大．
故答案为：
（1）141、65、1.2
（2）①测量盐水的体积误差较大．
②烧杯的盐水倒入量筒时，烧杯壁上会有残留，会使盐水的体积测量值较小，这样会导致盐水密度的计算值偏大．
点评：此题考查了天平和量筒的读数、液体密度的测量实验和密度公式的应用．根据液体的密度的计算公式ρ=可知：需要测量的物理量是m和v，m用天平测量、v用量筒测量，但液体的质量不能直接用天平测量，必须分两步．那么究竟是先测量质量呢还是体积呢？不同的方法会对测量结果造成什么影响呢？需要认真思考．